1.模型的几何尺寸

在研究汽车振动响应时，都要建立汽车振动的数学模型。对于简单模型，应用拉格朗日方程法等推导数学模型非常简单，但对于复杂模型，手工推导则显得复杂容易出错。从工程应用角度出发，可用有限元方法分析整车9自由度模型，如图14-8。

图14-89 自由度整车模型

模型的几何尺寸分别为l₁=0.385m，l₂=l₃=0.7m，a=1.0628，b=1.4852，c=0.128，轮胎的高度为h₁=0.4m，车架高为h₂=0.65，座椅高为h₃=0.035，驾驶员坐姿高为h₄=0.85m。

2.单元的选择(www.daowen.com)

本实例使用MPC184单元模拟刚性车架，MASS21模拟模型中的质量，COMBIN14模拟轮胎、悬架及座椅，下面分别给予具体说明。整车质量使用单元MASS21模拟，其实常数为m₁=878.8kg，绕x轴的转动惯量I_x,1=1963.36kg·m²，绕y轴的转动惯量I_y,1=1963.36kg·m²；前轮胎使用COMBIN14模拟，轮胎刚度k_t1=k_t3=100055N/m，轮胎阻尼c_t1=c_t3=1201N·s/m；前轮胎质量使用MASS21模拟，质量m₆=m₈=53kg；前悬架使用COMBIN14模拟，悬架刚度k_s1=k_s3=92041N/m，悬架阻尼c_s1=c_s3=1646N·s/m；后轮胎使用COMBIN14模拟，轮胎刚度k_t2=k_t4=922800N/m，轮胎阻尼c_t2=c_t4=1101N·s/m；后轮胎质量使用MASS21模拟，质量m₁₀=m₁₂=62.5kg后悬架使用COMBIN14模拟，悬架刚度k_s2=k_s4=92041N/m，悬架阻尼c_s2=c_s4=1646N·s/m；座椅使用COMBIN14模拟，座椅刚度k_se=10055N/m，座椅阻尼c_se=329N·s/m；座椅质量使用MASS21单元模拟，座椅质量m₃=52kg；驾驶员使用COMBIN12模拟，人体刚度k_h=18333.335N/m，人体阻尼c_h=1962.5N·s/m；人体质量使用MASS21模拟，人体质量m₄=70kg。

3.边界条件

本实例的边界条件为约束轮胎的五个方向的自由度只保留z方向自由；约束刚性车架与悬架连接处的转动自由度，载荷为作用在前后轮胎上面的冲击载荷，其形式如下：作用于前轮胎的冲击载荷：；

作用于后轮胎的冲击载荷：；

其中：v为车速；单位为m/s，本实例取10m/s。