悬置系统的“On Ground”与“In Vehicle”模态

吕老师

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动力总成悬置系统的分析在汽车开发过程中占据着重要的位置。在这个分析中，我们会使用“On Ground”和“In Vehicle”这两种模态进行计算。这两种模态有什么区别呢？

“On Ground”与“In Vehicle”的模态

“On Ground”模态也为对地模态，是指将动力总成悬置系统直接固定在地面上得出的模态，“In Vehicle”模态也为动力总成悬置系统的车身模态，包含了车身、悬架、轮胎等柔性系统的影响。在前期开发时，采用“On Ground”方式计算动力总成模态是较为常用的方法，原因如下：1）前期开发，缺少完整的整车模型；2）很多时候，悬置系统开发多为供应商完成，整车模型不可能提供；3）计算“In Vehicle”模态在前期没有必要，或很复杂；4）“On Ground”模态对于预测“In Vehicle”模态是足够准确的。

六自由度模型

 作为印证，下面一个例子详细分析了动力总成悬置系统分别和不同总成组合时的固有频率。

SM1—“on ground”动力总成悬置系统 ；SM2—动力总成悬置系统+副车架悬置系统；SM3—包含动力总成悬置系统+副车架悬置系统+control arm+shock tower+half shafts+steering system+trim body；SM4—SM3+Tires

 显然从以上可以发现，采用“On Ground”方式预测“In Vehicle”模态是足够准确的。

“On Ground”与“In Vehicle”的能量解耦率

前文已经谈到了采用“On Ground”方式预测“In Vehicle”模态具有足够的准确性问题，然而能量解耦率方面是否也存在同样的走势？答案是否定的，事实上，没有任何证据表明，一个各阶能量100%解耦的“On Ground”悬置系统，当处于“In Vehicle”状态时能量解耦率就是好的。如下图。

显然“On Ground”的能量解耦率放在“In Vehicle”上后发生了剧烈的变化。是否100%的能量解耦就是好的，仍然存在很大争议，更多的人认为100%的能量解耦是优化分析的目标，而还有一些人认为，某些方向（比如Bounce和Pitch）的模态存在耦合可能会更有利。对于这一问题的探讨仍然需要进一步研究。

ADAMS16自由度仿真模型

总之，“On Ground”和“In Vehicle”模态各有优缺点，需要根据具体情况进行选择。在分析过程中，需要注意模态选择的准确性，以得出可靠的分析结果。

来源：汽车NVH云讲堂