庖丁解牛：AdamsCar汽车悬架动力学知识体系和学习路线

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接触一个新事物，认识的过程是循序渐近的，从感性到理性，从定性到定量……

大家好，我是仿真秀专栏作者Adams底盘动力学讲师，拥有15年汽车研发经历，近10年主机厂工作经验；具有多个整车开发经历，涉及悬架结构件、弹性件、悬架系统、底盘动力学开发；熟练使用Adams/Car软件，具有丰富的底盘动力学仿真分析及性能开发经验。

2020年一场新冠疫情改变了很多人的命运：有很多企业关门歇业了，有很多人失业了，也有很多人更换了职业赛道。甚至我们每一个人被要求居家办公和学习，停工不停学。公司大大小小的会议统统变成了腾讯会议或钉钉会议，原计划安排的员工技能线下培训，也被公司削减了预算，开始接受性价比更高的线上培训了。

在这段难以忘怀的岁月，3年前深受主机厂研发工程师喜爱的AdamsCar汽车悬架动力学教程被笔者重新定义。2021年1月，这套致力于中国汽车工业发展的《AdamsCar悬架动力学系列课23讲》终于在仿真秀官网和APP独家完整发布。一经推出，得到了一大批主机厂老客户的亲耐，好评如潮。在此感谢他们，以及帮助我完善这套精品看内容体系的AdamsCar行业群的主机厂工程师朋友们。（点击下图可以试看）

今天，我想和朋友们聊聊AdamsCar悬架动力学系列课23讲的知识体系和学习路线，如有不当，欢迎批评指正，欢迎大家联系仿真秀平台小助手加入AdamsCar汽车行业交流群，与志同道合的朋友抱团学习进步。

二、课程主讲内容

《AdamsCar悬架动力学系列课23讲》主讲悬架动力学，为便于初学者对底盘动力学有着基本的感性认识，以便于系统，快速地学习后继课程，故第一讲主讲内容为底盘动力学基础知识。 刷

《AdamsCar悬架动力学系列课23讲》课程主要有三大方面的内容，各方面内容即有关联也有交叉…

1、底盘动力学主要研究内容

本章内容首先介绍底盘动力学的基本概念，让初学者有一个初步的感性认识。在此基础上，结合实际工作经验，进一步讲解底盘动力学的主要研究内容及研究方法。

1.1主观评价

在现代或将来的乘用车底盘动力学开发过程中，主观评价仍是最主要方法。主观评价贯穿于整个车辆开发过程。随着样车的不断改进，主观评价的精细程度也在增加。国外一般分为65%、80%、95%和100%四个主要阶段，分别对应于MuleCar、ET车、PT车、量产车，在每个阶段集中对车辆的所有主观能够感知到的性能进行评估，发现并解决问题。

1.1.1 平顺性主观评价

总体而言，底盘平顺性可以包括三个大的方面：

• 1)   一阶平顺性（初级舒适性、主级舒适性）：主要是车体的动作，包括垂向跳动、俯仰、侧向晃动、侧倾、收敛等、头部的晃动、肩部的晃动、突兀感、漂浮感。

• 2)   二阶平顺性（次级舒适性）：来自于地板和座椅的振动等级、颠簸、颤动、抖动、方向盘的振动等。

• 3)   单项冲击（离散工况）：大冲击和小冲击的吸收和收敛，冲击噪音、整体感等。 

1.1.2 转向性能主观评价

转向性能主观评价主要进行原地转向、低速转向、弯道转向、中心区转向等工况下的评价。

1.1.3 操稳性能主观评价

操稳性能，除常规的直线行驶、弯道行驶性能外，极限工况下的操稳性能试验也越来越受到国内主机厂的重视，如ISO双移线试验（DLC Testing）、麋鹿试验（Moose Testing）、鱼钩试验（J –Turning Testing）。

麋鹿试验（Moose Testing）类似于双移线试验，双移线试验（DLC Testing）试验轨道总长125m，而麋鹿试验（Moose Testing）仅61m，其更能考查车辆的极限操纵稳定性。目前，全球麋鹿试验（Moose Testing）保持好像是雪铁龙的一款车，通过速度85km/H，碾压众多豪车。 

1.2   客观测试

客观测试，用事实说话，使用专用的仪器设备，客观地测量车辆在不同工况下的特征值，必要情况下通过后期的数据处理，得到期望的特征值，从而对车辆进行客观的评价。

客观测试，主要在标杆车性能摸底和目标车试制阶段进行，尤其是底盘调校阶段。

相对于平顺性，操纵稳定性客观测试更多一些，主要试验参考标准有国标GB/T6323，ISO（如ISO3888，ISO7401…），和主机厂自己定义的试验标准。在上述试验中，部分试验还是偏重于主观，而稳定回转试验则是必测项目，其主要测量车辆的不足转向度，侧倾梯度，中性点的侧向加速度等特征量；国标中的转向角阶跃试验因需要作业半径比较大的场地方可进行，受此限制，ISO的扫频试验在国内应用也越来越多。

客观测试，除整车级的操稳、平顺性测试外，系统级的测试也是必少不了，如悬架系统的K&C测试。

目前，国内主要主机厂和技术咨询服务公司的K&C测试台主要是美国MTS和英国的ABD，相对的而言，ABD试验台功能更为高级和全面些，如此测试整车的质心位置和转动惯量。

1.3 仿真分析

通过建立动力学模型，从理论角度来研究和车辆动力学特性。

仿真分析一般在汽车前期开发阶段进行，建立车辆虚拟样机模型，按相关试验标准进行仿真分析和验证。对车辆动力学性能进行预测，发现潜在问题，提前做出解决方案。

AdamsCar软件几乎能完成所有动力学方面的仿真分析，主要包含操纵稳定性、平顺性、悬架K&C、动静载荷、轮胎参数识别与拟合…

2、底盘动力学主要涉及子系统

经过上述的基本介绍，相信初学者会对底盘动力学会有着更为系统的地感性认识…

承上启下，本部分内容主要介绍底盘动力学主要涉及子系统。简单而言，底盘动力学主要涉及悬架子系统、轮胎子系统、转向子系统三大子系统。

2.1 悬架子系统

无论是操纵稳定性，还是平顺性、或者转向性能均受到悬架子系统的影响。

本小节首先基于个人工作经验或实际工作所接触过的项目，系统地介绍了常见悬架的结构及类型，及各种悬架的性能优劣。同时通过3D模型及动力学模型的对比，让初学都明白，AdamsCar悬架动力学主要是研究悬架的运动特性，而不必过于关注模型的几何外形体精度…

本小节第二部分内容是介绍与悬架子系统相关的四轮定位参数，因为其是学习悬架动力学所必须熟悉和掌握的基本概念，主要包含前束角、外倾角、主销后倾角及后倾拖距、主销内倾角及内倾拖距，如下：

2.2 转向子系统

整车操纵稳定性很大一部分内容是研究车辆在带有转向动作工况下的性能，因此转向子系统也是必须涉及到的，尤其随着智能汽车的发展，转向子系统的功能也越来越强大，其重要性也不言而喻…

2.3 轮胎子系统

轮胎是车辆与地面接触的唯一部件，其对车辆的操稳性、平顺性、转向性能的影响是最直接的，也是至关重要的。

与悬架和转向子系统不同之处在于，受产品开发周期、开发费用，技术开发能力限制，目前轮胎性能的研究主要还是依靠供应商。遗憾的是，国产品牌轮胎的动力学性能开发能力都还非常有限，本人所接触的几家主流供应商，目前都刚刚涉及轮胎的PAC2002，Ftire的动力学模型研究，任重道远…

对于仿真分析，建议大家向轮胎供应商索取对应的动力学模型，合资品牌供应商是可以提供的…

本小节主要简单介绍了轮胎的动力学模型及AdamsCar软件所带的轮胎模型参数识别工具 TDFT。

3、底盘动力学学习参考书籍

学习或研究底盘动力学，需要有一定的理论基础知识。本章节主要基于个人经验，向网友推荐两本底盘动力学学习参考书籍。

• 3.1   王宵峰-《汽车悬架和转向系统设计》

• 3.2   王余志生-《汽车理论》

三、课程适用人群

本讲课程为基础课程，主要适用下述几类人群：

• 1. 高校车辆专业的学生和教师。

• 2. 对动力学感兴趣的悬架工程师（结构件，弹性件，系统）。

• 3. 即将从事或初始接触动力学（性能）工作的工程师。

• 4. 对动力学感兴趣的性能试验工程师。

• 5. 负责动、静载荷提取的结构CAE工程师。

• 6. 对动力学感兴趣的整车性能集成集成工程师。

• 7. Adams软件用户和学习者

同时欢迎专职底盘动力学工程师批评指教，或共同交流探讨。

四、课程学习后的效果

我们有充足的理由相信待认真学习此系讲课程后，大家将有如下基本收获，或远超于此：

• 系统、感性地认识底盘动力学。
• 熟练掌握常用悬架的动力学建模过程。
• 熟练掌握悬架动力学模型调参，具有实际项目K&C分析及报告输出能力。
• 掌握悬架动力学单目标优化设计流程，并具有相应的优化设计能力。
• 掌握悬架悬架静态载荷提取与分解的概念，目的，过程，并具有一定的能力。
• 探索并掌握适合自己的Adams/Car软件学习方法，具备自我研究整车操稳、平顺等仿真分析能力。
• 本课程为订阅用户提供答疑专栏服务和VIP群，还可以开具发票和提供模型资料等服务。

五、读者福利

作者：Adams底盘动力学  仿真秀优秀讲师