前言

随着汽车工业的快速发展和汽车行驶速度的不断提高，人们对汽车行驶平顺性和安全性提出了更高的要求。车辆悬架决定和影响车辆的行驶平顺性、操作稳定性和乘坐舒适性，而悬架系统性能是由悬架各关键零部件性能及相互匹配所决定的。尽管国内外很多专家对车辆悬架进行了大量的研究，但目前车辆悬架及关键零部件的设计大都是采用“经验+反复试验”的传统方法，即首先凭经验确定车辆悬架及零部件的关键参数，然后经过反复试验和修改，最终才确定出所设计的悬架及零部件的关键参数值。这主要是由于受车辆悬架设计理论的制约，缺乏可用于悬架及零部件设计的弹性力学解析计算式。传统的车辆悬架及关键零部件的设计方法，已不能满足汽车工业快速发展的要求。随着汽车工业国际竞争的不断加剧，提高我国汽车的自主研发能力、开发具有自主知识产权的汽车产品，已经提到了重要日程，因此，必须根据悬架零部件实际力学模型，利用弹性力学基本理论，解决悬架设计中的弹性力学解析计算问题，建立车辆悬架设计理论和方法。

目前，国内外与车辆悬架设计相结合的弹性力学解析计算理论方面的书很少。本书是在周长城教授与所指导的研究生赵雷雷多年对车辆悬架进行研究所取得的成果之基础上总结编写而成的。本书主要介绍了所建立的关于车辆悬架设计的弹性力学解析计算理论及在车辆悬架及零部件设计与特性仿真方面的应用实例。

本书为高等院校汽车工程专业的本科生及研究生提供了一本比较系统的有关悬架系统及零部件设计的弹性力学解析计算理论及实际设计实例方面的学习参考用书，对于从事车辆工程的技术人员也具有重要的参考应用价值。书中处理实际弹性力学解析计算的理念、思维和方法，对其他与弹性力学相关专业的学生和工程技术人员也具有一定的参考价值。

本书力求深入浅出，循序渐进，以弹性力学基本理论为研究基础，以车辆悬架系统的各零部件组成为研究对象，以各零部件的受力情况为力学模型，以弹性弯曲为研究问题，以建立弯曲解析计算理论为研究重点，以建立各零部件参数解析优化设计模型为研究目标，以ANSYS建模仿真作为理论验证，以实际应用作为实例验证。其中，对于弹性力学基本理论，分别介绍了弹性力学的基本概念、基本假定、基本理论、研究对象和任务，并介绍了弹性力学在悬架设计中的研究现状。对于车辆悬架系统的重要组成部件减振器，介绍了节流阀片在各种不同压力情况下（均布压力、非均布压力、环形集中压力及任意非均布压力）的弯曲变形和应力解析计算理论，介绍了等半径叠加节流阀片和不等半径叠加节流阀片的等效厚度解析计算式及拆分设计方法；介绍了基于速度特性和车辆参数的减振器阀系参数设计数学模型和优化设计方法；介绍了减振器特性仿真分段函数数学模型；介绍了减振器CAD及特性仿真软件开发及其特点和功能。对于车辆悬架钢板弹簧，介绍了等长和不等长叠加钢板弹簧的弯曲变形和应力解析计算理论及等效厚度解析计算式，介绍了等强度钢板弹簧，主、副钢板弹簧的拆分设计理论和方法，还介绍了钢板弹簧曲面形状解析设计方法。对于橡胶衬套及稳定杆，介绍了橡胶衬套径向变形和刚度解析计算理论，分析了橡胶衬套径向变形的影响因素，介绍了基于橡胶衬套变形的稳定杆设计理论和方法。对于油气弹簧，介绍了油气弹簧的类型、结构和工作原理、特点和应用领域，介绍了油气弹簧节流阀片最大变形和应力解析计算理论、气室压力与容积变换规律，介绍了油气弹簧节流阀参数设计数学模型和设计实例，介绍了油气弹簧特性仿真数学模型的建立及其仿真实例。对油气弹簧特性试验数据分析方法进行了介绍，并介绍了基于特性试验数据的油气弹簧节流阀参数反求数学模型。

本书内容精简，层次分明，既有悬架零部件的弹性弯曲解析计算理论和数值仿真验证，又有应用设计实例和试验验证。本书以悬架系统各零部件的弹性力学解析计算理论及参数设计为主线，各章节注重前、后的逻辑性和衔接性，将弹性力学解析计算理论与车辆悬架零部件设计实例相结合，具有重要的参考应用价值。

本书的出版得到了山东理工大学领导的大力支持，同时在书稿编写过程中，周长城教授指导的研究生也做了大量工作，其中，毛少坊对弹性力学解析计算理论进行了AN_- SYS建模仿真验证工作；郭剑、李红艳、高春蕾、文森淼、孔艳玲、刘小亭和谢家报等，对书中的文字内容进行了校对，对书中的插图进行绘制，在此表示衷心的感谢。

限于作者水平，书中难免有错漏、不妥之处，恳请读者批评指正。

著者