悬置系统设计学习路线，从汽车悬置系统六自由度解耦分析开始
常规悬置系统分析通常会进行六自由度解耦分析（见图1）。它的设计目标一般包括以下方面：1. 最大固有频率应满足隔振要求，即小于1/2倍的怠速激励频率；
2. 固有频率应避开人体座椅Z向敏感频率范围5~7Hz；
3. 各阶频率间隔大于1Hz，以避免模态相邻太近导致耦合；
4. 不同激励模态之间需要避免耦合，例如对于四冲程四缸机而言，主激励方向为Bounce和Pitch，需要规定两者的最大耦合率；
5.Bounce模态频率范围的设计需要考虑前舱的模态频率。图1六自由解耦简化模型
在满足以上频率要求的基础上，我们希望各自由度的能量解耦率越高越好。然而，这种解耦分析也存在一些不足之处：无明确的量化关系悬置系统的解耦率与表征NVH性能的悬置隔振和车内响应之间没有明确的量化关系，因为六自由度模型没有考虑车身质量、悬架和轮胎的刚度和阻尼对系统的影响，无法反映动力总成在整车环境下的模态和运动耦合。图2六自由度解耦分析的不足之处
通过使用ADAMS建模进行悬置系统的六自由度和多自由度建模求解，我们发现表1和表2所得的动力总成和车身进行六自由度解耦分析的结果与表3和表4的12自由度和16自由度分析结果相比，在ry方向的模态差异不大，但解耦率变化很大。因此，常规的悬置设计规范中追求六自由度下的高解耦率是有局限性的。表1 动力总成单独六自由度解耦
表2 车身单独进行六自由度解耦
表4 16自由度解耦
解耦稳健性不足 悬置系统的解耦计算受刚度波动的影响较大，通常不能覆盖生产存在的制造偏差范围。例如，现有制造水平下悬置刚度公差只能保证在±15%之内。如图3所示，后拉杆的刚度由180变化到190，变化值很小，但解耦率变化很大，已经不满足设计要求。
悬置系统的稳健性分析旨在提高悬置系统在各种因素变化下的关键目标质量。
表5 刚度变化范围可以对原始刚度方案进行系统稳健性分析，重点考察垂向和绕曲轴方向的能量解耦率大于90%、第一阶模态与7Hz之间的距离、第六阶模态与16Hz之间的距离小于1的参数。稳健性分析结果如图4所示。在原始方案下，EPitch的质量水平略低。通过稳健性优化（图5），EBounce的质量水平从>=8 sigma降至>=6sigma，仍然满足要求，而EPitch的质量水平则由2.3 sigma提升到8 sigma，稳健性显著提高。
动力总成悬置系统的6DOF计算模型将车身简化为固定约束点，并未考虑车身质量、悬架和轮胎的刚度和阻尼，无法反映动力总成在整车环境下的模态和运动耦合。因此，在悬置系统的分析模型中，不仅应包括动力总成悬置系统的6个自由度，还需考虑车身或悬架的自由度，以构建一个多自由度的悬置系统计算模型（图6）。该模型可以考虑车身质量和模态，更符合实车振动状态。此外，该模型还可以考虑路面悬挂激励的影响，该激励通过悬置系统传递到动力总成上，提出了对悬置系统反向隔振的要求。图6多自由度悬置系统分析模型
可以在动力总成质心处加载单位扭矩或者路面激励，通过优化六自由度悬置系统，使得各支撑力总和最小或者动力总成质心位移响应最小且解耦率最大。根据优化分析获得的结果来选取合适的悬置刚度和安装位置，可以减小悬置支撑力或降低动力总成响应，从而减小对车身振动响应的贡献量（见图7和图8）。具体的应用案例可以参考《基于动力总成质心位移及转角控制的悬置系统优化设计》这篇文章。图7强迫响应分析原理
图8动力总成响应
作为一名悬置系统设计工程师或者汽车NVH行业从业人员，能够使用仿真分析方法进行以上分析是一项基本的技能，比如表1至表4的数据就用到了ADAMS进行悬置系统的六自由度和多自由度分析。7、基于ADAMS悬置系统13/16自由度模型仿真本次活动根据仿真秀已发布的内容（课程/培训），从基础理论、软件基础、技术进阶和行业应用4个维度提名近100位讲师的内容参与投票。每个维度30-40个作品，且每个老师限一套作品参与评选。每个维度前10名，将获得仿真秀2023年度”受用户好评的仿真好内容“荣誉称号。2、MATLAB编制悬置系统解耦程序及计算案例
3、MATLAB悬置优化程序编制及ISIGHT优化设置
4、基于MATLAB+Isight的悬置系统敏感性(DOE)分析
5、基于MATLAB+Isight的悬置系统稳健性分析和优化
6、基于MATLAB+Isight的总传递力最小的悬置系统优化设计?
7、基于Matlab+isight悬置系统路面激励振动 Road Shake优化设计
8、基于Matlab+isight的悬置系统启停振动（KEYON/OFF ）优化设计如果需要系统的学习悬置系统设计理论，掌握全套正向设计方法，可以在仿真秀官网搜索吕老师的专栏（课程、文章或培训），总有几套悬置系统设计系列课程总有一套适合你（。获赞 10064粉丝 21528文章 3529课程 218
