刘向陈伟赵景山严锋毛竹君

（1.东风商用车有限公司技术中心，武汉 430056；2.清华大学，北京 100081）

基于Fancher模型的钢板弹簧动刚度拟合精度研究＊

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（1.东风商用车有限公司技术中心，武汉 430056；2.清华大学，北京 100081）

基于Fancher模型采用最小二乘算法实现了钢板弹簧动刚度拟合，仿真与试验对比结果表明，Fancher模型具有较高的拟合精度，能够较好地模拟钢板弹簧的迟滞特性。进一步基于不同组数和行程的试验结果进行拟合精度研究，结果表明，基于2组试验数据即能够实现高精度拟合。结合2组动刚度试验结果和Fancher模型，通过参数辨识即可获取钢板弹簧动刚度特性，能够达到显著降低试验成本、缩短试验周期的目的。

1 前言

钢板弹簧非独立悬架在商用车中广泛采用，其刚度特性对整车平顺性和操纵稳定性有直接影响[1]，因此，在整车开发中，其刚度的合理设定非常重要。然而由于干摩擦导致的钢板弹簧载荷-变形曲线具有明显的迟滞特性，其动刚度具有显著的幅变特性[2]：在小变形时的乘适刚度（Ride Stiffness）是大变形时的名义刚度（Nominal Stiffness）的数倍[3]。钢板弹簧动刚度的幅变特性导致系统固有频率偏离原始设计值，不利于整车平顺性建模与分析。因此，建立高精度的钢板弹簧模型对整车设计具有非常重要的意义。

钢板弹簧的建模方法主要有基于板簧结构的三连杆模型[4]、Beam梁模型[5]和有限元模型[6]，以及基于板簧特性的Fancher模型[7～8]。在工程应用中，这些模型均需要结合试验进行对标或参数识别，因此动刚度试验是高精度建模过程中必不可少的内容。……