车辆动力学相关的软件及特点

SIMPACK车辆动力学习仿真系统

SIMPACK软件是德国INTEC Gmbh公司(于2009年正式更名为SIMPACK AG)开发的针对机械/机电系统运动学/动力学仿真分析的多体动力学分析软件包。它以多体系统计算动力学（Computational Dynamics of Multibody Systems）为基础，包含多个专业模块和专业领域的虚拟样机开发系统软件。SIMPACK软件的主要应用领域包括：汽车工业、铁路、航空/航天、国防工业、船舶、通用机械、发动机、生物运动与仿生等。

SIMPACK是机械系统运动学/动力学仿真分析软件。SIMPACK软件可以分析如：系统振动特性、受力、加速度，描述并预测复杂多体系统的运动学/动力学性能等。

SIMPACK的基本原理就是通过搭建CAD风格的模型（包括铰、力元素等）来建立机械系统的动力学方程，并通过先进的解算器来获取系统的动力学响应。

SIMPACK软件可以用来仿真任何虚拟的机械/机电系统，从仅仅只有几个自由度的简单系统到诸如一个庞大的火车。SIMPACK软件可以应用在我们产品设计、研发或优化的任何阶段。

SIMPACK软件独具有的全代码输出功能可以将我们的模型输出成Fortran或C代码，从而可以实现与任意仿真软件的联合。

车辆动力学仿真carsim

CarSim是专门针对车辆动力学的仿真软件，CarSim模型在计算机上运行的速度比实时快3-6倍，可以仿真车辆对驾驶员，路面及空气动力学输入的响应，主要用来预测和仿真汽车整车的操纵稳定性、制动性、平顺性、动力性和经济性，同时被广泛地应用于现代汽车控制系统的开发。CarSim可以方便灵活的定义试验环境和试验过程，详细的定义整车各系统的特性参数和特性文件。

CarSim软件的主要功能如下:

适用于以下车型的建模仿真:轿车、轻型货车、轻型多用途运输车及SUV;

可分析车辆的动力性、燃油经济性、操纵稳定性、制动性及平顺性;

可以通过软件如MATLAB，Excel等进行绘图和分析;

可以图形曲线及三维动画形式观察仿真的结果;包括图形化数据管理界面，车辆模型求解器，绘图工具，三维动画回放工具，功率谱分析模块;程序稳定可靠;

CarSim软件可以扩展为CarSim RT, CarSim RT 是实时车辆模型，提供与一些硬件实时系统的接口，可联合进行HIL仿真;

先进的事件处理技术，实现复杂工况的仿真;

友好的图形用户界面，可快速方便实现建模仿真;

提供多种车型的建模数据库;

可实现用户自定义变量的仿真结果输出;

可实现与simulink的相互调用;

多种仿真工况的批运行功能;

中型到重型的卡车，客车和挂车动力学特性的仿真和分析，可以利用Trucksim软件包来进行，Trucksim与Carsim在操作上非常相近，但也有一些重要区别。与轿车相比，卡车和客车使用不同的转向系统，而且还会有双轮胎，多轴的布置形式，并有多种的拖车-挂车组合形式。Trucksim有两个大的类别，一种是刚性车体，另一种车架可扭转，而且带驾驶室悬置，每一个类别里都有12种基本的整车布置形式。扭转车架可供选择(需额外的费用)，如可得到车架的数据，这种结构的模型便可得到更准确的预测结果。如客户需要，可以定制特殊的整车布置形式，且工作在Trucksim环境下。提供的车型种类几乎涵盖了世界上的大部分卡车和客车。

Trucksim是集成的建模，仿真，分析软件包

特点

1、使用方便软件的所有组成部分都由一个图形用户界面来控制。用户通过点击"RunMath Model"来进行仿真。通过点击"Animate"按钮可以以三维动画形式观察仿真的结果。点击"Plot"按钮可以察看仿真结果曲线。很短的时间内，你就可以掌握CarSim/Trucksim 的基本使用方法，完成一次简单仿真并观察仿真结果。

所要设置或调整的特性参数都可以在图形界面上完成。150多个图形窗口使用户能够访问车辆的所有属性，控制输入，路面的几何形状，绘图及仿真设置。利用CarSim/Trucksim 的数据库建立一个车辆模型并设置仿真工况，在很短的时间内即可完成。在数据库里有一系列的样例并允许用户建立各种组件、车辆及测试结果的库文件。这一功能使得用户能够迅速地在所做的不同仿真之间切换，对比仿真结果并作相应的修改。车辆及其参数是利用各种测试手段所得到的数据和表格，包括实验测试及悬架设计软件的仿真测试等。

CarSim/Trucksim为快速建立车辆模型提供了新的标准。

CarSim/Trucksim输出的数据可以导出并添加到报告、excel工作表格及PowerPoint

演示中。仿真的结果也可以很方便地导入到各种演示软件中。

CarSim将整车数学模型与计算速度很好地结合在一起，车辆模型在主频为3GHz的PC机上能以十倍于实时的速度运行。速度使得CarSim/Trucksim很容易支持硬件在环(HIL)

或软件在环(SIL)所进行的实时仿真。CarSim/Trucksim支持Applied DynamicsInternatinal(ADI), A&D, dSPACE, ETAS, Opal-RT及其它实时仿真系统。CarSim/Trucksim这一快速特性也使得它可以应用于优化及试验设计等。

CarSim/Trucksim建立在对车辆特性几十年的研究基础之上，通过数学模型来表现车辆的特性。每当加入新的内容时，都有相应的实验来验证。使用CarSim/Trucksim的汽车制造商及供应商提供了很多关于实验结果与CarSim /Trucksim仿真结果一致性的报告。5、标准化及可扩展性

CarSim/Trucksim可以在一般的Windows系统及便携式电脑上运行。CarSim /Trucksim 也可以在用于实时系统的计算机上运行。数学模型的运动关系式已经标准化并能和用户扩展的控制器，测试设备，及子系统协调工作。这些模型有以下三种形式:CarSim/Trucksim自带的内嵌模块嵌入模型的MATLAB/Simulink S-函数。具有为生成单独EXE文件的可扩展C代码的库文件

6、有效、稳定、可靠

CarSim/Trucksim包括了车辆动力学仿真及观察结果所需的所有工具。MSC利用先进的代码自动生成器来生成稳定可靠的仿真程序，这比传统的手工编码方式进行软件开发要快很多。

车辆动力学仿真trucksim

rucksim主要针对大吨位、大马力、高效率重型卡车这类高端产品的研发及评价。可建立整车动力学模型，结合操纵稳定性和ISO标准对重型卡车的整车性能进行了开、闭环仿真分析。

TruckSim软件是由美国机械仿真公司(Mechanical Simulation Corporation，简称MSC ，专门研究汽车动力学软件的专业公司）开发的专为卡车、客车和挂车动态仿真开发的工业仿真软件。TruckSim提供的车型种类几乎涵盖了世界上大部分卡车和客车。由于软件操作方便性与仿真的实时性，使其成为了许多汽车制造商及研发单位的有力工具，被广泛地应用于现代汽车系统的开发。

TruckSim采用面向特性的参数化建模手段，用于仿真及分析轻型货车、大客车、重型半挂车、重型卡车、多轴军用汽车，其中包括具有双轮、非对称转向系统、多轴以及单个或多拖车的情况等车辆，对驾驶员操纵（转向、制动、加速）、3D路面及空气动力学输入的响应，主要用来预测和仿真汽车整车的操纵稳定性、制动性、平顺性、动力性和经济性。

TruckSim

软件优点：

(1)使用方便

Trucksim主要由图形化数据库、车辆数学模型及求解器、仿真动画显示器和绘图器四部分组成。所有组成部分都由一个图形用户界面来控制。用户通过点击“Run Math Model”来进行仿真。通过点击“Animate”按钮可以以三维动画形式观察仿真的结果。点击“Plot”按钮可以察看仿真结果曲线。很短的时间内，你就可以掌握TruckSim的基本使用方法，完成一次简单仿真并观察仿真结果。所要设置或调整的特性参数都可以在图形界面上完成。包括整车（二、三、四轴）模型数据库、控制输入（速度、转向、制动、油门、驾驶员模型、路面信息）数据库、仿真设置（仿真起始时间、距离和仿真频率）数据库。150多个图形窗口使用户能够访问车辆的所有属性，控制输入，路面的几何形状，绘图及仿真设置。

利用TruckSim的数据库建立一个车辆模型并设置仿真工况，在很短的时间内即可完成。在数据库里有一系列的样例并允许用户建立各种组件、车辆及测试结果的库文件。这一功能使得用户能够迅速地在所做的不同仿真之间切换，对比仿真结果并作相应的修改。车辆及其参数是利用各种测试手段所得到的数据和表格，包括实验测试及悬架设计软件的仿真测试等

TruckSim为快速建立车辆模型提供了新的标准。对于控制输入，TruckSim可以接受制动和转向角输入的时间关系曲线（开环控制）。它也具有对于转向（驾驶员模型）和速度控制的闭环控制选项。

(2)报告与演示

TruckSim输出的数据可以导出并添加到报告、excel工作表格及PowerPoint示中。仿真的结果也可以很方便地导入到各种演示软件中。

(3) 快速

将整车数学模型与计算速度很好地结合在一起，车辆模型在主频为3GHz的PC机上能以十倍于实时的速度运行。这使得TruckSim容易支持硬件在环（HIL）或软件在环(SIL)仿真。TruckSim持Applied Dynamics International(ADI), A&D, dSPACE,ETAS,Opal-RT 及其它实时仿真系统。TruckSim这一快速特性也使得它可以应用于优化及试验设计等。

(4) 精度及验证

TruckSim建立在对车辆特性几十年的研究基础之上，通过数学模型来表现车辆的特性。每当加入新的内容时，都有相应的实验来验证。使用TruckSim的汽车制造商及供应商提供了很多关于实验结果与TruckSim仿真结果一致性的报告。

(5) 标准化及可扩展性

TruckSim可以在一般的Windows系统及便携式电脑上运行。TruckSim也可以在用于实时系统的计算机上运行。数学模型的运动关系式已经标准化并能和用户扩展的控制器，测试设备，及子系统协调工作。这些模型有以下三种形式：

TruckSim自带的内嵌模块嵌入模型的MATLAB/Simulink S-函数具有为生成单独EXE文件的可扩展C代码的库文件。TruckSim软件的Matlab CMEX函数可在Simulink环境中使用，可以快速建立控制器开发的数学模型。

(6) 有效、稳定、可靠

TruckSim包括了车辆动力学仿真及观察结果所需的所有工具。MSC利用先进的代码自动生成器来生成稳定可靠的仿真程序，这比传统的手工编码方式进行软件开发要快很多。

车辆动力学仿真bikesim

bikesim主要对摩托车进行参数化建模，然后模拟你想模拟的工况。

MEDYNA软件

MEDYNA软件是由德国航空航天研究所于1984年推出的多体系统模拟软件。软件适用于铁路、公路车辆、磁悬浮车辆以及一般机械系统动态模拟计算，程序用Fortran77编写。

VAMPIRE软件

VAMPIRE软件是专门针对铁路机车车辆系统开发的，软件具有自动建模功能，能完成包括轮对模拟、蠕滑力计算、轨道曲线、轨道不平顺输入以及动力学特性预测，程序也可以考虑车体的模态。

NUCARS软件

NUCARS软件也是应用多体系统动力学方法采用相对坐标系进行机车车辆系统的自动建模，由于其针对以货车为主的铁路机车车辆进行模拟计算，因此程序中镶嵌了货车所特有的斜楔减振器以及心盘、旁承等摩擦模块，而且程序不像MEDYNA那样庞大，Version2.1及以前的版本的机车车辆系统数据准备均在文本环境中进行，在Version 2.3的版本中增加了较强的可视化前后处理功能。

MSC ADAMS软件

MSC软件公司，领先的多学科仿真解决方案，加快产品创新，发布了2015版的Adams多体动力学仿真解决方案套件。Adams2015版本提供了新的功能和重大改进在许多领域，特别是对Adams/Car。汽车工程师将受益于模型的设置和车辆事件模拟新出的开箱即用，定制化解决方案。这些新功能也使用户能够创建自己的车型更高的保真度子系统的能力。

ADAMS能完成包括运动学、约束反力求解、特征值、频域分析、静力学、准静力学分析以及完全非线性和线性动力学分析，具有可视化的二维和三维建模能力，可包括刚体和柔体结构，具有组装、分析、动态显示不同模型或一个模型在某一过程变化中的能力。

Recurdyn多体动力学仿真软件RecurDyn

软件是韩国FunctionBay公司的旗舰产品，是新一代的多体动力学仿真分析软件，它采用全新的运动方程理论和完全递归算法，计算极其快速稳定，非常适合于求解大规模的体系统动力学问题，尤其是接触问题和柔性多体动力学问题。

RecurDyn 为用户提供许多方便使用的功能（如亲切的用户界面、丰富的函数库、子系统建模、图形分层等），建模快捷、方便、直观、准确。

RecurDyn软件与各类CAD/CAE软件及液压控制软件等均有非常良好的接口关系，其

高效的求解效率使得多软件联合仿真解决大规模问题和实时仿真成为可能。

RecurDyn/Professional包括前后处理器Modeler及求解器Solver。基于Professional 提供的各种建模元素，用户可以建立起系统级的机械虚拟数字化样机模型，并对其进行运动学、动力学、静平衡、特征值等全面的虚拟测试验证，通过判断仿真测试的数据、曲线、动画、轨迹等结果，据以进行系统功能改善实现创新设计。

RecurDyn支持Parasolid、IGES、STEP、ACIS、SHL等格式模型文件，亦提供2D/3D 几何造型功能，同时支持参数化建模。RecurDyn提供20多种约束类型和10多类力的施加形式，在接触建模方面，通过21项接触定义方式方便用户具体操作并实现高效率的求解。对于大型复杂系统，可通过子系统层层实现全面考核。