本文针对1/4悬架模型对在一个车轮上的非平衡质量块产生的振动响应等进行研究，通过改变悬架的结构设计来观察频率的响应，为以后的悬架研究提供重要的参考和指导。 悬架是现代汽车上的重要总成之一。它把车架与车轮弹性地连接起来。其主要任务是传递作用在车架与车轮之间的一切力和力矩，以保证汽车良好的行驶平顺性和操纵稳定性。
本文通过ADAMS软件建立的1/4悬架模型，对车轮上的非平衡块在悬架系统产生的振动效应进行研究，建立了旋转质量振动执行机构，并对悬架设计参数进行改变，执行振动分析，研究悬架参数改变对频率响应的影响，为悬架进一步研究和优化设计提供理论参考和指导。
ADAMS简介
ADAMS软件是美国MDI公司开发的机械系统动力学仿真分析软件，它使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法，建立系统动力学方程，它选取系统内每个刚体质心在惯性参考系中的三个直角坐标和确定刚体方位的三个欧拉角作为笛卡尔广义坐标，用带乘子得拉格朗日方程处理具有多余坐标的完整约束系统或非完整约束系统，导出以笛卡尔广义坐标为变量的运动学方程，ADAMS的计算程序采用了吉尔的刚性积分算法以及系数矩阵技术，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。
ADAMS软件由若干模块组成，分为核心模块、功能扩展模块、专业模块、接口模块和工具箱5类，其中核心模块为ADAMS/View(用户界面模块)、ADAMS/Solve(求解器)和ADAMS/Postprocessor(专用后处理模块)。
悬架系统建模与仿真
悬架模型包括六个部件，分别是底盘、上横臂、下横臂、转向拉杆、车架和轴，部件的各个部分以及部件之间有相应的约束副。模型有三个自由度，模型的几何布局采用参数化的方式：通过调整设计参数可以改变三个关键的位置，如表1所示。模型的力元素：控制臂的上下部存在线形弹簧阻尼，它的刚度和阻尼系数都是参数化的。沿着模型DOF有两个轴衬提供刚度和阻尼特性。轴衬的线性系数是随着设计变量而参数化的，如表格2所示。
模型仿真
在进行力-振动仿真前，先进行固有状态分析，这样能确保看到系统的信号，并且确信在进行新步骤前，模型的每一个部件都正确的连接。首先建立新的振动分析，选择静态操作点，选择正常信号分析，忽略阻尼，执行振动分析。没有出现错误提示，确定振动分析正确完成。
打开ADAMS的后处理模块，加载前面建立的振动激励，执行三种不同的模式。
根据三种不同的模式，可以看出，模式2就像车轮跳跃模式，它的频率为22.2608HZ，模式1像底盘跳动模式，它的频率为0.9436HZ，模式3就像车轮摆动模式，它的频率是81.0983HZ，它对操纵稳定性有明显影响。
为了仿真车轮非平衡质量块的作用，我们需要建立有旋转质量执行机构的输入通道，这一执行机构类型将要导入一个随频率改变的力，即力将随频率的增加而增大。输入通道在轴的中心起作用，leading通道激励Y轴方向，lagging通道激励Z轴方向。
由于旋转质量执行机构将它的力导向车轮，系统的振动增大，并且通过转向器传给驾驶者，在转向盘的位置。这里我们将建立一个输出通道来测量车架中心的横向位移量。这将使我们能够研究在转向器移动方向的振动。
建立一个振动分析包括上面建立的两个输入通道和一个输出通道，并设频率范围为开始0.1Hz，结束频率为100Hz，步数为300，执行振动分析。
可以看出三个响应频率峰值为0.94Hz、22.3Hz、81.2Hz。
在前面的部分，我们获得了对于基线悬架设计的频率响应，现在改变设计，重新安排两个节点，从而减小悬架前束角。
导入已经建好的文件，更新悬架几何构造。这个文件已经调整了模型的一些设计参数，使模型的硬点移动到新的位置。
在改变的结构上执行频率响应，在改变的设计上执行受迫振动分析，并与前面的基线设计进行比较。同时在分析的过程中进行模型能量计算。通过从存在的基线设计中导入设置，从而形成一个新的振动分析，这样两个分析结果可以方便的进行比较。建立振动分析和模型能量计算。
仿真结束后进行后处理，查看模型能量。对于模式1动能分布的最大位置在底盘，作用方向为Z轴方向，系统总动能为502.821Nmm，对于模式2动能分布的最大位置为轴spindle，作用方向在Z轴方向，系统总动能为1.25878e+6Nmm，对于模式3动能分布的最大位置为轴spindle，作用方向在Y轴方向，系统总动能为274472Nmm。通过对比可以看出，信号2有最大的总动能。
生成对比结果平面图，绘制基线设计和改变设计传递函数平面图。改变的设计减小了在22.3Hz的车轮跳动值，驾驶者在81.2Hz感受到低的振动，但是在0.94Hz的悬架振动的幅值却增大了。
结论
本文针对1/4悬架模型对在一个车轮上的非平衡质量块产生的振动响应等进行研究，然后改变悬架的结构设计来观察频率的响应。通过本次研究，首先熟悉了ADAMS软件的建模与仿真，以及后处理的过程。对改变前的模型进行固有状态分析，得出了三种不同模式的固有频率，然后进行受迫振动分析，看出三种模式的振动峰值，改变悬架设计，得出三种模式的动能分布与传动函数的平面图，将其与改变前的图形进行对比，分析改变前后的在三种不同频率的振动幅值的变化，为以后悬架系统的研究与设计提供必要的参考与指导。