作者| 机械工业出版社 仿真秀官方合作机构

首发| IT有得聊

导读：为了帮助大家快速掌握Adams/Car汽车底盘动力学开发核心技术，机械工业出版社邀请《ADAMS/Car汽车底盘动力学虚拟开发》作者、仿真秀精品视频课程《》创作者王老师，为用户/读者带来“Adams/Car在汽车底盘动力学开发中的应用”系列公开课。本系列课程共分为4讲，涵盖ADAMS/CAR基础应用与操作、麦弗逊悬架动力学建模、悬架K&C基础知识及仿真分析、整车动力学模型及仿真分析等。

3月21日20时（周四），王老师将在仿真秀同步直播《Adams/Car汽车底盘动力学开发之悬架K&C基础知识及仿真分析》并在直播间为用户答疑解惑，欢迎朋友扫码报名，分享到朋友圈还支持回放。以下是正文：

一、写在文前

悬架动力学主要就是研究悬架的K&C特性，行业内用这么一句话来形容悬架K&C的重要性，“悬架K&C是悬架的灵魂，是整车操纵稳定性和舒适性的DNA。”

二、K&C基本概念

K：，几何运动学特性，描述由悬架运动或转向运动引起车轮定位参数变化的规律，主要与悬架的导向机构几何参数相关。对于汽车悬架而言，最本质的运动是汽车的前行过程中，遇到凸凹不平路面时的车轮上、下跳动；或者车辆转弯时，由于离心力的作用导致左、右轮荷转移进而引起的侧倾运动及对应的转向运动。简单地说，K特性主要指车轮的上、下跳动及左、右转动表现出来的运动学特性。

C：，弹性运动学特性，描述轮胎受到来自地面的纵向力（含制动力、驱动力）、侧向力、回正力矩而引起的车轮定位参数变化的规律，主要与悬架的弹性元件和弹性特性有关。橡胶衬套在受到外力时会产生变形，不同衬套之间的刚度匹配会影响悬架特性，从而影响到整车的操纵稳定性。

特别说明一点，悬架的K&C特性是基于悬架系统和整车而定义的，其含义不同于模板创建时关于刚性副和衬套工作状态的K/C模式。

三、K&C主要研究内容

根据上述基本概念，实际工程中，K运动主要为双轮垂向跳动、侧倾运动、转向运动工况；而C运动主要包含纵向力加载、侧向力加载、回正力矩加载运动，分别对应于纵向力柔度、侧向力柔度，回正力矩柔度。

结合汽车理论及实际工程，悬架K&C的研究内容内容见表1。

表1悬架K&C研究内容

主体特性

主体工况

细分指标

备注

垂向跳动

Bound Test

轮心悬架刚度Wheel Rate

接地点悬架刚度Ride Rate

平跳前束变化Bump Toe

平跳外倾变化Bump

轮心侧向变化 Wheel

轮距变化 Total Track

轮心退让Wheel

抗制动点头率/角 Anti-Dive Brake/ Angle

前悬架

抗制动抬升率/角 Anti-Dive lift/ Angle

后悬架

侧倾中心高 Roll

侧倾运动

Roll Test

轮心侧悬架侧倾角刚度 Roll Rate

接地点悬架侧倾角刚度 Ride Roll Rate

侧倾前束变化 Roll Steer

侧倾外倾变化 Roll

侧倾中心高 Roll

转向运动学

Test

阿克曼符合率

阿克曼偏差 Error

转向系统角传动比 Ratio

主销内倾角 Angle

主销后倾角 Angle

主销内倾偏距（接地处）Scrub

主销后倾拖距（接地处） Arm

主销侧向偏距（轮心） Wheel X

主销纵向偏距（轮心） Wheel Y

纵向力柔度

纵向力轮心柔度 Wheel

纵向力前束柔度 Toe

纵向力外倾柔度

纵向力轮轴转角柔度 Spin

纵向力抗点头角Force Anti-Dive

侧向力柔度

纵向力轮心柔度 Wheel

纵向力前束柔度 Toe

纵向力外倾柔度

力侧倾中心高Force Roll

回正力矩柔度

回正力矩前束柔度 Toe

回正力矩外倾柔度

注：表中仅列出了各个工况下的主要指标。

四、K&C测试设备及测试过程

实车悬架K&C测试是汽车底盘动力学开发必不可少的一项工作。

目前，行业内主流K&C试验台品牌有美国MTS、英国ABD、英国LOTUS、国产孔辉。国内各主机厂及技术服务公司所使用的K&C试验台品牌见表2所示。

表2 国内主机厂或服务公司K&C试验台一览表

主机厂或服务公司

K&C试验台品牌

轴数

一汽

英国ABD

双轴

上汽泛亚

美国MTS

双轴

东风

美国MTS

双轴

长安

英国ABD

双轴

吉利

美国MTS

双轴

长城

英国ABD

双轴

比亚迪

美国MTS

双轴

奇瑞

美国MTS

双轴

江铃福特

英国ABD

双轴

中汽研

英国ABD

双轴

襄阳试验厂

英国ABD

双轴

孔辉科技

孔辉KHAT

单、双轴

五、试验工况与试验配置

实车悬架K&C试验主要有6大工况，但每个工况因试验配置或考查指标的不同，又有具体的细分工况，见表3。

六、K&C报告解读基本注意事项

为便于更好地应用实车K&C报告，解读时应注意下述基本事项。

1. 车辆基本信息

常规的K&C报告在报告的开始前几页会简单地介绍一下车辆的基本信息，主要包含车辆类型、悬架类型、轴距、轮距、轴荷，如图3所示。

图3.实车K&C报告车辆基本信息

对于读者来说，要着重关注一下试验车辆的悬架类型，因为不同的悬架类型，部分K&C指标会有着较大差异，如独立与非独立悬架的平跳前束、轮距变化等。

2. 试验载荷状态

试验车辆的试验载荷状态在K&C报告上是必须体现的，通常有整备、半载、满载三种状态。

1) 整备状态：指车辆整备状态下，加上转向机器人的重量（25~30kg）所对应的状态。因现代车辆大多设计状态为整备状态，故整备状态的K&C测试结果可用于ADAMS/Car仿真分析结果的比对，用于调整模型精度。

2) 半载状态：指试验车辆按设计半载轴荷进行配载的试验状态。半载试验是K&C测试中最为常见的载荷状态，达70%~80%，因为其相对更接近车辆实际使用时的载荷状态。

3) 满载状态：指试验车辆按设计满载轴荷进行配载的试验状态。

3. 试验坐标系定义

ADAMS/Car悬架K&C仿真分析使用的是大地坐标系，而实车K&C测试所使用的是车辆坐标系，即所定义的坐标系，如图4所示。

图4.实车K&C试验坐标系ISO定义

表2有利于读者掌握ADAMS/Car悬架K&C仿真分析和实车K&C测试所用坐标系的主要差异及K&C指标的应用。

表2坐标系方向对比

项目

ADAMS/Car K&C仿真分析

实车K&C测试

两者对比

X正向

指向车辆后方

指向车辆前方

相反

Y正向

指向车辆右侧

指向车辆左侧

相反

Z正向

指向车辆上方

指向车辆上方

相同

正前束角

俯视车轮前端向内

俯视车轮前端向内

相同

正外侧角

前视车轮上端向外

前视车轮上端向外

相同

纵向力正向

制动力：指向车辆后方

驱动力：指向车辆前方

指向车辆前方

制动力：相反

驱动力：相同

侧向力正向

指向车辆左侧

指向车辆左侧

相同

回正力矩正向

俯视，逆时针

俯视，逆时针

相同

方向盘转角正向

俯视，逆时针（左转）

俯视，逆时针（左转）

相同

车轮转角正向

俯视，右转

俯视，左转

相反

车身倾角

后视，右倾斜

4. 试验报告应包含的基本内容

一份规范的K&C试验报告，除包含上述车辆基本信息、试验载荷状态、试验坐标系定义等内容外，下述内容是必不可少的：

1) 表3标记“★”的基本测试工况及测试指标，以及客户指定专项。

2) 单工况试验指标汇总信息，如图5所示。

图5.单工况试验指标汇总信息

3) 测试指标曲线图，如图6所示。

图6.测试指标曲线图

七、ADAMS/Car系列直播

为了帮助大家快速掌握ADAMS/Car汽车底盘动力学开发核心技术，我们邀请王彦伟老师，为大家带来“ADAMS/Car在汽车底盘动力学开发中的应用”系列课程。本系列直播共分为4讲，均在在仿真修官网和APP首播，支持反复回看。

3月20日20时，王老师将在仿真秀同步直播《Adams/Car汽车底盘动力学开发之悬架K&C基础知识及仿真分析》，还将在直播间为用户答疑解惑，欢迎朋友扫码报名，分享到朋友圈还支持回放。请识别下方二维码报名观看及回放。

1、讲师介绍

王老师，仿真秀优秀讲师，某主机厂底盘动力学工程师

近15年的乘用车底盘研发工作经验，先后从事过制动、转向系统开发，最终专注于悬架系统及底盘动力学开发，具有多款乘用车的完整项目研发经历。仿真秀专业技术平台优秀讲师，其底盘动力学课程受到广泛好评。

2、直播内容

3、直播入口

识别下方二维码可进入仿真秀官网观看和回放

4、相关图书

基于编者十多年的工作经验编著而成，主要讲解ADAMS/Car模块在汽车底盘动力学（悬架K&C、整车操纵稳定性、平顺性、载荷）开发中的应用。全书共14章，分为5个部分：第1~4章，软件基本应用；第5~7章，常见悬架、稳定杆、转向系统的结构、功能及动力学建模；第8~10章，悬架动力学模型调参、K&C仿真分析、实车K&C指标解读及应用；第11~13章，整车动力学建模、调参，整车操纵稳定性仿真分析，整车平顺性仿真分析；第14章，悬架静态载荷、整车动态载荷的提取与分解。