轿车悬架橡胶衬套对人体主观感受的影响研究

为了研究悬架橡胶衬套对人体主观感受的影响,在SIMPACK多体软件系统下,建立悬架有、无衬套的多体整车模型。螺旋弹簧及橡胶衬套部分参数采用试验获取特性曲线;基于相关车辆平顺性道路试验方法,对整车多体模型进行离线时间积分,分别获取座椅处X、Y、Z三轴向加速度时间历程,利用MATLAB软件编制程序,计算三轴向总加权加速度均方根值,比较发现该值在有橡胶衬套情况下较小;进一步以控制臂的第二个橡胶衬套为对象,分别屏蔽其六向刚度中的一向,积分并计算总加权加速度均方根值,结果发现在屏蔽X轴向刚度、Z轴径向刚度时,该值变化较明显,即依据国际标准ISO2631中总加权加速度均方根值与人体感受之间的关系,当橡胶衬套某向刚度发生改变时,人体舒适性主观感受将发生变化。

硬度对橡胶力学特性与悬架衬套刚度的影响

橡胶材料的力学特性通常具有较强非线性。基于Mooney-Rivlin等5种本构模型,通过将52 HS、56 HS、61 HS 3种邵氏硬度的橡胶样件进行拉伸台架试验与仿真试验对比确定更优本构模型;进一步对采用3种硬度橡胶的悬架橡胶衬套进行静刚度试验与仿真模拟,对比力-位移结果曲线后发现Yeoh本构模型所对应的仿真曲线更接近试验结果;其中,硬度从52 HS变化到56 HS时样件伸长率仅减小0.67%,衬套径、轴向刚度变化率为9.1%和9.5%;而从56 HS变化到61 HS时样件伸长率减小18.37%,衬套径、轴向刚度变化率为43.3%和30.3%。研究结果表明橡胶样件伸长率和衬套静刚度与硬度之间呈较强非线性,且当硬度>56 HS时,橡胶样件力学特性参数和橡胶衬套的静刚度均有较大变化,这对考虑橡胶衬套对整车性能影响与匹配优化研究有重要参考价值。