寇发荣，李阳康，陈 晨，孙 凯

（西安科技大学机械工程学院，陕西 西安 710054）

1 引言

直线电机式主动悬架是一种精度高、输出力大、响应迅速的汽车主动悬架，相比于传统被动悬架，直线电机式主动悬架可以主动输出电磁力来减弱由路面带来的激励，因此具有更好的性能以提高平顺性[1-3]。

国内对直线电机式主动悬架的研究主要集中在控制策略，其中江苏大学和重庆大学已经开展样机的制作，并对作动器性能进行了探索，但忽略了作动器本身的振动特性[4-7]。

为了研究物体的振动特性，可对其进行有限元模态分析，通常将分析目标假设为刚度不可变，而在实际问题中，分析目标为装配体时，组件接触面因接触粗糙度不同，会产生分布不均的接触刚度。这里的分析目标直线电机式主动悬架作动器为复杂装配体，在运行时部件之间的接触刚度会随着作动器振动而改变，因此给作动器模态的分析带来了困难。

针对以上问题，首先对作动器绕组部分进行等效建模，建立作动器三维模型，通过ANSYS Workbench 对作动器进行模态分析，并考虑到作动器运行时的非线性因素---法向接触刚度。采用有限元法研究作动器在最优接触刚度因子下的振动特性，得出作动器在最优接触刚度因子下的固有频率与振型图，并研究了作动器运行速度对模态频率的影响。最后对作动器样机进行模态试验，验证了分析结果的正确性。

2 直线电机式悬架作动器结构与原理

相比于传统被动悬架，直线电机式主动悬架可输出主动控制力来减小路面带来的冲击，具有更好的汽车平顺性与驾驶舒适度[8]。……