ADAMS在汽车制动分析中的应用研究
基于adams的汽车操纵稳定性仿真分析

摘要随着汽车技术的发展,用户对汽车性能的要求越来越高,汽车行业的竞争逐渐加剧。
在产品开发中采用虚拟样机分析的开发策略,已成为各大汽车公司缩短产品开发周期、减少产品开发费用、提高产品开发质量,从而提高竞争能力的主要做法。
以多体动力学为理论基础的ADAMS软件是由美国MDI公司开发的一种机械系统动力学分析软件。
目前己成为世界各主要汽车公司及其零部件供应商的主要动力学仿真软件。
利用ADAMS/Car软件,建立了包括前后悬架、转向、车身、动力总成、轮胎、路面等系统在内的整车多体动力学模型。
应用该模型进行了稳态回转、转向回正性、转向盘角阶跃输入、转向盘角脉冲输入、蛇行等仿真分析,同时还以操纵稳定性中的角阶跃试验为例,分别分析了汽车的质心高度、前后位置、前后悬架弹簧刚度和整车载荷等参数对操纵稳定性的影响。
仿真结果表明,该车具有良好的操纵稳定性,从分析来看质心略微前移汽车的操纵稳定性得到改善;而适当的降低质心高度、增加前后悬架弹簧刚度、和减少载荷,有利于整车的操纵稳定性。
关键词:ADAMS;仿真;操纵稳定性Simulation Analysis of Vehicle Handling Stability of Santana2000 Based on ADAMS/CarABSTRACTWith the development of the vehicle technology,and concerning about the car performance,the competition of the car industry becomes more and more intense.In the exploitation of the production,one of the main methods is to use the virtual prototyping technology to exploit the production of car,which may deeply shorter the competition ability,lessen the expenses,improve the quantity,and enhance the competition ability.Based on the multi-body dynamics theory exploited by Mechanical Dynamics,Inc,the ADAMS is a type of software of dynamic analysis of mechanical system.At present,many main car corporation and their accessory suppliers use the ADAMS an their main software of dynamic analysis of mechanical system.The article builds a whole vehicle model that contains suspension,stabilize bar, steering,body,powertrain,tires and road etc by using ADAMS/Car.Appling the full vehicle model,have performed Steady static circular test simulation,returnability test simulation,Steering wheel angle step input simulation,Steerwheel angle pulse input simulation,Pylon course slalom test simulation,and through triangular bump pulse input simulation test,several main factors are discussed in order to study the rule of vehicle parameters affecting on handing stability, including mass gravity center height, the location of center of mass, leaf spring stiffness and the load.The simulation results show that handing stability of the vehicle is good. From the analysis of the test, the centroid slightly forward is beneficial to handing stability. And suitably reducing the height of mass center, increasing front and rear leaf spring stiffness and load reduction can be improved handling stability performance.Key Words: ADMAS;Simulation;Handling Stability目录摘要 (I)ABSTRACT (II)引言 (1)1 绪言 (2)1.1 课题的研究背景 (2)1.2 课题研究的历史及发展现状 (3)1.2.1 车辆操纵稳定性研究历史及现状 (3)1.2.2 车辆动力学仿真技术发展及现状 (4)1.3 小结 (6)2 基于ADAMS/Car 的车辆建模 (7)2.1 ADAMS/Car 建模基本原理 (7)2.2 车辆仿真模型的相关参数 (8)2.3 前悬架模型的建立 (8)2.4 后悬架建立 (10)2.5 转向系模型的建立 (12)2.6 轮胎模型的建立 (13)2.7 车身模型 (15)2.8 动力模型的建立 (15)2.9 整车模型装配 (16)2.10 小结 (16)3 汽车操纵稳定性仿真试验及影响因素分析 (17)3.1 汽车操纵稳定性概述 (17)3.2 转向盘转角阶跃输入仿真试验 (18)3.2.1 车速为105km/h下的转向盘角阶跃输入仿真试验 (18)3.2.2 不同速度下转向盘角阶跃输入仿真试验 (20)3.2.3 不同弹簧刚度下转向盘角阶跃输入仿真试验 (21)3.2.4 不同质心高度转向盘角阶跃输入仿真试验 (24)3.2.5 质心前后位置转向盘角阶跃输入仿真试验 (25)3.2.6 满载与空载转向盘角阶跃输入仿真试验 (27)3.3 转向盘转角脉冲输入仿真实验 (28)3.3.1 汽车在105km/h下的转向盘转角脉冲试验 (28)3.3.2 不同速度下转向盘转角脉冲试验 (29)3.4 转向回正仿真试验 (31)3.5 稳态回转仿真实验 (32)3.6 蛇形仿真实验 (33)3.7 小结 (36)全文总结 (37)参考文献 (38)致谢................................................................................................ 错误!未定义书签。
ADAMS在汽车制动仿真方面的应用

ADAMS在汽车制动仿真方面的应用作者:合肥工业大学马恒永贾杨成摘要:本文阐述了ADAMS 在汽车制动仿真中的应用,探讨了ADAMS 在制动仿真的几个扩展研究方向,重点研究了具有制动力调节装置的制动仿真分析问题。
关键词:ADAMS 制动仿真1 前言机械系统动力学分析软件ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)以其强大的功能正迅速应用于各行各业,其中ADAMS/CAR 模块在汽车操纵稳定性和平顺性等性能仿真分析方面显示了突出的特点,已为广大汽车工程技术人员广泛应用。
但在制动性能仿真方面略嫌不足,如制动器只有钳盘式模型,且未引入制动力调节或ABS 等控制系统。
本文即以制动仿真为例,对ADAMS/CAR 仿真方面的应用扩展进行一些探讨,并重点研究具有制动力调节装置的制动仿真问题。
2 ADAMS/CAR 制动仿真2.1 ADAMS 简介ADAMS 集建模、求解和可视化于一体的数字化虚拟样机技术,可以有效地将三维实体模型及应用有限元分析软件描述的零部件模型有机地结合起来,准确地进行机械系统的各种模拟,以分析和评估系统的性能,从而为物理样机的设计和制造提供依据。
ADAMS 功能日益完善,所提供的ADAMS/Car、ADAMS/Engine、ADAMS/Chassis、ADAMS/Driveline、ADAMS/Driver、ADAMS/Tire、Suspension Design等汽车专业模块,能够帮助汽车工程师快速创建高精度的参数化数字样机和汽车的运动学和动力学仿真模型,进行汽车的操纵稳定性、制动性、乘坐舒适性和安全性等整车性能仿真分析。
2.2 ADAMS/CAR 的制动仿真功能ADAMS/CAR 模块的整车制动仿真中包括直线制动和转弯制动,直线制动仿真时需输入开始时间、初始速度、路面条件和档位等参数,转弯制动仿真时还需输入转弯半径、制动减速度、侧向加速度等参数。
MSC Adams在整车制动分析中的应用

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2 整 车直 线制动 性 能分析
21 试 验及 评 价 方 法 .
表2制 减 度 制 稳 性 要 动 速 和 动 定 的 求
按 照 G 2 8 2 0 B7 5- 0 4规定 , 车制动性 能的 行 试验应在平坦 、干燥和清洁 的硬路 面 ( 轮胎与路
面之问 的附着 系数不应 小 于 07 . )上进 行.被测
作者简介 :陈
伟 (17 - ,男,四川蓬溪人 ,硕士,工程 师,研 究方向为多体 系统动力 学、汽车动力 学,( - i e en i 2 .o 98 ) Emal h rwe@16t m )
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干 i 】
陈 伟, M C dm 在整车制动分析中的应用 等: S A as
车制动的性能进行分析并评价 .
1 整 车模 型 的建 立
针对研发中的某车型 ,根据汽车各 系统 的设
计参数 , MS dms a 模块 中建 立包含前后 在 CA a / r C
图 l 整 车仿 真模 型
收 稿 日期 :2 0。2 1 ;修 回 日期 :2 0 。 12 0 51-9 0 60 。0
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第 l 卷 增刊 5
20 0 6年 9月
文 章 编 号 : 10 .8 12 0 ) 100 -3 0 60 7 (0 6S -2 80
计 算 机 辅 助 工 程
COM P ER DE E UT AI D NG1 E N ERI NG
中图分类号 :U 6 .; P 9 . 41 T 31 6 9 文献标 志码 :A
Ap lc to fM S A d m si a i nay i p i a i n o C a n Br k ngA l ss
汽车工程专业毕业设计(论文)-基于adams的制动系统优化设计[管理资料]
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摘要随着汽车的普及,交通事故也日趋频繁,人们对汽车安全性的要求也越来越高。
对于这些要求,只有通过对汽车系统动力学的深入研究才能实现。
在多体系统动力学分析软件中,ADAMS 是车辆动力学中应用最广,最为著名的一个软件。
本文基于多刚体动力学ADAMS 软件对汽车制动系统参数进行优化设计。
在ADAMS/Car 模块中构建整车动力学模型,进行直线制动仿真,分析了影响制动性能的关键因素;基于响应面法利用ADAMS/Insight 模块对制动系统前、后制动轮缸活塞面积,前、后制动器的摩擦系数和前后制动管路压强分配系数进行优化,得到制动距离最短的制动系统优化参数;并对优化前后的制动性能进行对比分析。
结果表明:经过优化后的汽车制动性能得到较大改善。
关键词:盘式制动器;仿真;响应面法;参数优化AbstractWith the popularization of automobile, Traffic accident becomes more and more. More powerful technology and methods meet them, and they all based on betterly studing system dynamics of automobile. The software ADAMS, which developed with multi-body system dynamics, is the most fashionable and authoritative software in the field of mechanical dynamics design for automotive brake system parameters is discussed in this paper based on multi-body dynamic software ADAMS. In ADAMS/Car module, the vehicle dynamic model is built and straight brake simulation is performed, the optimal ranges of main factors are determined after analyzing the factors effecting brake performance. By using response surface methodology a group of optimal parameters is obtained with shortest brake distance in ADAMS/Insight module. The results of simulation are compared with that of the primary is enhanced after optimal design.Keywords: disc brake; simulation; response surface methodology; parameter optimization目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)本课题来源及意义 (1)国内外研究现状及发展趋势 (1)本课题研究的主要内容 (3)2 制动系的主要参数及选择 (4)制动力与制动力分配系数 (4)同步附着系数 (7)制动器最大制动力矩 (9)3 ADAMS软件简介 (11)ADAMS软件概述 (11)ADAMS软件基本模块 (13)用户界面模块(ADAMS/View) (13)求解器模块(ADAMS/Solver) (14)后处理模块(ADAMS/PostProcessor) (15)轿车模块(ADAMS/Car) (16)4 基于ADAMS 的汽车建模 (17)主要系统模型 (17)前悬架系统 (17)后悬架系统 (18)转向系统 (19)制动系统 (19)整车模型的建立 (20)原车直线制动仿真 (21)仿真标准 (21)仿真条件 (22)仿真方法 (22)5 制动系统参数优化设计 (24)优化目标和设计参数 (24)优化方法与结果 (25)创建设计矩阵 (25)更改设计因素 (26)提出并更改响应 (28)运行试验 (29)参数优化前后制动性能对比分析 (31)6 结论与展望 (34)论文主要研究重点及结论 (34)展望 (34)致谢 (35)参考文献 (36)1 绪论本课题来源及意义课题《基于ADAMS的制动系统优化设计》来源于湖北汽车工业学院汽车工程系科研课题。
ADAMS在汽车动力学仿真中的应用研究

ADAMS在汽车动⼒学仿真中的应⽤研究ADAMS在汽车动⼒学仿真中的应⽤研究newmaker⼀、引⾔数字化虚拟样机技术是缩短车辆研发周期、降低开发成本、提⾼产品设计和制造质量的重要途径。
随着虚拟产品开发、虚拟制造技术的逐渐成熟,计算机仿真技术得到⼤量应⽤。
系统动⼒学仿真是数字化虚拟样机的核⼼、关键技术。
对汽车⽽⾔,车辆动⼒学性能尤为重要。
为了降低产品开发风险,在样车制造出之前,利⽤数字化样机对车辆的动⼒学性能进⾏计算机仿真,并优化其参数就显得⼗分必要了。
对操纵稳定性的研究常采⽤仿真分析⽅法和试验⽅法来进⾏。
仿真分析是在计算机上建⽴简化到⼀定程度的模型,输⼊驾驶员对汽车的各种操纵信号,解算出系统的时域响应和频域响应,以此来表征汽车的操纵稳定性能。
因为仿真分析花费时间短,可在计算机上重复进⾏,对各种设计⽅案进⾏快速优化对⽐,并且可实现试验条件下不能进⾏的严酷⼯况分析,因此该⽅法⽇益被⼈们采⽤。
建⽴整车仿真模型常有多种⽅法,笔者应⽤机械系统运动学、动⼒学仿真分析软件ADAMS,来建⽴仿真模型,并对不同⽅向盘转⾓下的操纵稳定性进⾏了动⼒学仿真。
⼆、数字化分析模型的准备(⼀)仿真分析模型所需要的参数类型建⽴多体系统动⼒学分析模型,参数需要量⼤,精度要求⾼,参数准备⼯作量⼤。
所需的参数主要可划分为四类:尺⼨(⼏何定位)参数、质量特性参数(质量、质⼼与转动惯量等)、⼒学特性参数(刚度、阻尼等特性)与外界参数(道路谱等)。
其中的尺⼨参数和⼤部分的质量特性参数可以通过建⽴三维数字模型得到,其他参数尚需要别的参数获得⼿段来获取。
总的来说,参数的获得⽅法主要有以下⼏种:图纸查阅法、试验法、计算法、CAD建模法等。
可根据具体实际情况采⽤。
(⼆)数字模型间的数据传递基于CAD/CAM软件建⽴三维数字模型是建⽴数字化分析模型的基础。
使⽤CAD/CAM软件建⽴系统的三维实体数字模型,并以各个运动部件的形式先将零部件合并,装配好;将模型存为ADAMS软件可调⽤的特定格式的数据⽂件;然后利⽤CAD/CAM软件与ADAMS 软件之间的数据接⼝⽂件将三维模型传递到ADAMS软件中去;之后输⼊各运动部件的密度等必要参数,就可以直接得到各运动部件的质量、质⼼与转动惯量等质量参数。
基于ADAMS的盘式制动器振动分析

基于ADAMS的盘式制动器振动分析盘式制动器是一种常见的制动装置,广泛应用于汽车、摩托车等机动车辆中。
在制动过程中,由于制动器产生的摩擦力和摩擦产生的振动力,会导致制动器的振动,进而影响制动效果和驾驶安全。
因此,对盘式制动器的振动进行分析和优化是非常重要的。
为了对盘式制动器的振动进行分析,可以使用ADAMS(Advanced Dynamic Analysis System)这个动力学仿真软件。
ADAMS是一种基于多体动力学的仿真软件,可以模拟和分析机械系统的动力学行为,包括刚体运动、受力分析等。
以下是一种基于ADAMS的盘式制动器振动分析的步骤。
首先,建立盘式制动器的三维模型。
使用ADAMS的绘图工具,可以建立一个盘式制动器的三维模型,包括刹车盘、刹车片、刹车卡钳等零件。
在建立模型时,需要考虑到实际制动器的几何形状、质量和刚度等参数。
然后,定义盘式制动器的材料属性。
在ADAMS中,可以为盘式制动器的每一个零件定义材料属性,包括材料的密度、弹性模量和泊松比等参数。
这些参数将影响盘式制动器的振动特性。
接下来,定义盘式制动器的运动学约束。
在ADAMS中,可以为盘式制动器的各个零件之间建立运动学约束,例如轴向约束、径向约束等。
这些约束可以使盘式制动器的模型遵循实际运动规律,并减少模型的自由度。
然后,定义盘式制动器的边界条件。
在ADAMS中,可以定义盘式制动器受力的边界条件。
例如,可以定义刹车盘受到的制动力大小和方向。
这些边界条件将影响盘式制动器的动力学响应。
接着,进行盘式制动器的动力学仿真。
在ADAMS中,可以对盘式制动器的模型进行动力学仿真。
通过施加边界条件和运动学约束,可以模拟盘式制动器在制动过程中的振动响应。
仿真结果可以包括盘式制动器的位移、速度和加速度等信息。
最后,分析盘式制动器的振动响应。
根据仿真结果,可以对盘式制动器的振动进行分析。
例如,可以计算刹车盘的最大位移和振动频率,评估盘式制动器的振动稳定性和制动效果。
概述ADAMS软件在汽车理论教改中的应用

概述ADAMS软件在汽车理论教改中的应用普通高校的教学改革必须与当前的行业发展现状保持一致,这样才能培育出适合行业发展需求的人才。
现代汽车行业中,仿真技术被广泛采用,不仅提高了汽车的设计速度,汽车设计的精确也日益提高。
汽车仿真技术大大降低了汽车设计工作人员的劳动强度,这就是目前汽车行业的发展现状[1]。
但普通高校汽车机械专业的课程仍落后于行业发展现状,两者之间的矛盾也必须通过教改实现,且ADAMS软件是主要的教改手段。
一、ADAMS软件概述在汽车行业使用的众多模拟仿真软件中,ADAMS软件应用范围最广,汽车理论课程中最常用的也是ADAMS软件。
该软件由美国MSC公司开发,包括五个基本模块,用户可以使用基本通用模块对机械系统进行仿真处理,还可以使用专用模块对特定领域的特定机械系统进行仿真处理[2]。
软件系统的动画荷载云图显示速度较快,仿真的可视化效果更好,是当前被广泛采用的一种仿真模拟软件。
随着ADAMS软件性能的不断改进,广泛地被各大汽车厂采用,并用于汽车性能的分析,成为汽车研发中不可获取的环节。
二、ADAMS软件在汽车理论教改中的应用1.在汽车动力性能分析中的应用ADAMS软件拥有特定的汽车仿真模块,可以建立数字化样车,并实现对样车动力性能的评价,以这种方式建立的数字化样车还包括众多子系统,如控制系统、路面、底盘等。
ADAMS软件还可以实现对样车加速功能的检测,通过对加速功能的评价可完全呈现真车加速功能的检测过程,保证动力试验的准确性,且仿真的分析结果以动画及曲线形式呈现,直观、准确。
通过对仿真结果的分析,可以充分了解汽车动力性能涉及的概念、评价指标及影响因素,动力性能的评价指标如加速时间、最高车速等。
在仿真结果的提取中,可将性能评价指标的内涵介绍给学生,便于学生理解和掌握汽车动力性能具体的评价方法、评价过程,为后期的教学过程奠定基础。
另一方面,在探讨汽车路面摩擦系数与汽车附着力关系时,通过ADAMS软件相关模块的分析,可以有效解释各相关概念及其相互作用的关系,并以动态图像的形式展示研究结果,便于学生了解掌握。
ADAMSView在驻车制动系统设计中的应用

ADAMS/View在驻车制动系统设计中的应用本文结合公司新产品的开发,在产品开发的早期,应用ADAMS软件的宏命令功能,快速建立驻车制动系统中的拉线,对驻车制动系统进行运动校核分析。
1 引言在新车型的开发过程中,驻车制动系统为新开发部件,为确保其使用性能,在样件未生产前,利用虚拟仿真分析技术,可对其性能进行仿真分析。
利用ADAMS软件建立驻车制动系统的仿真分析模型,用ADAMS中的宏命令快速建立驻车制动系统中的拉线,拉线采用离散化的处理方法,段与段间用旋转副连接,每一小段与滑轮间施加碰撞力,对其进行分析,检测图1中拉杆与地板的间隙,缩短产品的开发周期。
2 驻车制动系统设计模型驻车制动系统设计模型如图1所示。
点击图片查看大图图1 驻车制动系统设计模型3 建立仿真分析模型3.1 驻车制动系统中的手柄、拉杆、平衡块、地板通过.xt格式的文件导入adams中。
3.2 宏命令是将一个命令添加到ADAM S/View命令语言中作为一个命令对象,它用于执行一组ADAMS/View命令。
通过运用宏命令可以实现以下功能:1、自动完成重复性操作;2、与ADAM S/View模型自动交换数据;3、自动完成全部模型的建立;4、自动快速地创建模型所需变量。
拉线通过宏命令建立,部分宏命令如下。
3.2.1 圆柱的复制与平移点击图片查看大图3.2.2 圆柱的旋转可以用adams vlew中的旋转命令进行集体旋转,得到想要的结果。
3.2.3 旋转副的施加点击图片查看大图3.2.4 碰撞力的施加点击图片查看大图3.3 建立的仿真分析模型如图2所示。
点击图片查看大图图2 驻车制动系统仿真分析模型4 仿真分析及结果4.1 仿真分析条件及检测内容驻车制动手柄的最大旋转角度为45度,分析手柄在此转角范围内转动时,拉杆与地板的间隙。
4.2 拉杆的运动轨迹如图3所示。
点击图片查看大图图3 拉杆运动轨迹图通过图3可以得到驻车制动手柄在正常旋转范围内工作时,拉杆与地板的最小间隙,此间隙如不满足设计值,可通过调整地板或驻车制动系统中的平衡块使其满足要求。
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ADAMS在汽车制动分析中的应用研究
作者:重庆交通学院周均徐进李芹英
一、概述
虚拟样机技术综合了多种先进方法和技术,因其在缩短产品的研发周期、降低成本以及提高企业效率等方面起到了明显推动作用而得到快速发展。
从我国目前的情况来看,虚拟样机技术主要在汽车制造业和武器装备制造业中应用较为广泛,但也只停留在初步应用阶段。
在其他的行业应用较少,主要是在专业研究机构和高校研究机构中应用。
虚拟样机技术在一些较发达国家,如美国、德国和日本等已得到广泛应用,应用于汽车制造业、工程机械、航空航天业、造船业、机械电子工业、国防工业、通用机械到人机工程学、生物力学、医学以及工程咨询等很多领域。
涉及的产品从庞大的卡车到照相机的快门,从上天的火箭到轮船的锚链。
在各个领域里,针对各种产品,虚拟样机技术都为用户节约了开支和时间并提供了令人满意的设计方案。
而作为虚拟样机分析软件的杰出代表,机械系统动力学自动分析软件ADAMS(Automatic Dynamic Analysis MechanicaI Systems)已经被世界各行业许多主要制造商采用,占据了机械系统动态仿真软件51%的市场份额。
在汽车设计制造业中,ADAMS广泛应用于汽车零部件设计与优化、整车性能分析评价与预测、新技术开发以及制造。
本文首先在ADAMS 中建立了汽车整车模型,然后对其进行了制动性能的分析研究。
二、建立模型
整车模型可通过ADAMS/View直接建立,也可先在CAD软件(UG、CATIA和
Pro/ENGINEER等)中建立。
通过ADAMS与CAD软件间的接口将文件输入到
ADAMS/View中,然后再根据各部件间的实际运动情况定义相应的约束关系。
但是在CAD 模型与ADAMS/View之间进行图形数据交换时,要注意它们之间的图形交换格式。
在本文中,我们直接在View中建立整车模型。
需要说明的是,由于汽车是一个极为复杂的系统,为了建立整车模型并进行分析,需要做一些假设和简化。
在建立整车动力学模型时,根据需要,做了以下假设和简化。
(1) 将悬挂假设成一个刚体,并将质量集中于重心处。
(2) 在机构的连接中没有考虑实际的弹性元件,把这些连接假设为各类运动副,忽略了摩
擦和阻尼的影响。
(3) 动力传递系统进行相应简化,只考虑在车轮上的动力传递,即驱动力矩直接加在车轮和车桥连接的旋转副上。
该整车模型主要包括汽车底盘模型、双横臂式前独立悬架模型、转向机构模型以及斜置臂式后悬架模型等几大部分。
在建立这几部分的模型后进行验证,以排除建模过程中隐含的错误,保证仿真分析顺利进行。
利用模型自检工具,可以检查不恰当的连接和约束、没有约束的构件、无质量构件以及样机的自由度。
经过检验模型正确,如图1所示。
图1 模型自检信息表
要进行整车动力学分析,首先要输入轮胎文件和路面文件。
ADAMS/View提供了5种轮胎模型可供选择,即Delft、Fiala、Smither、UA和User Defined(用户自定义)轮胎模型。
在文本的动力学分析中采用的是UA轮胎模型,路面文件采用的是水平路面文件形式,并在路面文件中定义了路面摩擦系数。
调用UA轮胎模型和路面谱后的整车模型,如图2所示。
图2 整车模型
三、整车制动分析
车辆的制动性能是车辆主动安全性能中最重要的性能之一。
制动性直接关系到交通安全,重大交通事故往往与制动距离过长、紧急制动时发生侧滑和失去转向能力等情况有关,因此汽车的制动性能是汽车安全行驶的重要保障。
本文主要讨论虚拟样车的直线制动和转弯制动分析。
1.直线制动仿真分析
该直线制动分析选取了制动距离、制动减速度和制动速度来反映虚拟样车的直线制动效能。
这里的制动距离一般指从驾驶员开始踩制动踏板到完全停车的距离。
仿真中根据实际制动过程中驾驶员反应时间和制动器的作用时间设置,从开始制动到最大制动力矩的时间为1.2s,利用ADMAS提供的阶跃函数描述整个运动过程中的受力(力矩)特性。
(1)制动初始条件是车辆直线行驶,制动器起作用时的最大制动强度为0.3g,开始制动时的速度为30km/h。
制动仿真中,给后轮施加的力矩,如式(1)所示。
-531000*step(time,0.4,0,1.0,1)+
531000*step(time,5.5,0,5.7,1)-48000*step(time,5.7,0,5.9,1)
+925000*step(time,6.8,0,8,1) (1)
该种工况下的直线制动仿真曲线图,如图3所示。
图3 初速度30km/h时,直线制动加速度、速度、位移曲线
由该图可知,在初始车速为30km/h,最大制动强度为0.3g时的制动位移约为10m,符合国标的要求。
(2)进行初始车速为60km/h的制动分析,且虚拟样车前后制动力之比为8:3,如式(2)、(3)所示。
左后轮:-1062000*step(time, 0.4,0,1.0,1)+1062000*step(time,5.5,0, 5.7,1)
-45000*step(time,5.70,5.9,1)+ 450000*step (time,6.8,0,8,1)(2)
左前轮:1200000*step (time,6.8,0,8,1) (3)
研究中按此制动力分配比在附着系数较小的路面上进行制动仿真,从仿真动画中能够较明显得看到有制动跑偏的发生,因此我们测取了左前轮和左后轮的轮速,如图4所示。
图4 60km/h制动仿真分析中左前、后轮加速度图
从图中可以得出,前轮先于后轮抱死。
2.转弯制动仿真分析
本研究主要进行的是在滑动摩擦系数为0.74,初始车速为15km/h,制动踏板力为0.98g 的转弯制动分析。
其中给后轮施加的力矩,如式(4)所示。
-165000*step(time,0.4,0,0.6,1)+ 165000*step(time,100,0,100.2,1)+
32500*step(time,101,0,101.2,1) (4)
施加在转向盘的旋转驱动,如式(5)所示。
step(time,3,0,4,112d) (5)
转弯制动稳定性仿真分析输出结果,如图5~图7所示。
图5 汽车质心运动轨迹
图6 汽车的横向加速度和转弯半径曲线图
图7 各车轮加速度曲线
由仿真结果看出,前后轮基本上是同时抱死的,车辆基本保持稳定。
四、总结
(1)ADAMS软件是分析机械动态性能的优秀软件、尤其适合汽车这类复杂的多体系统。
(2)利用ADAMS软件在图纸设计阶段对整车动力学性能作出较为全面的预测和评价,对于改善整车动力学性能和关键零部件设计起到了重要的指导作用。
(3)由于ADMAS/View模块具有极强的用户化设计功能,我们可以根据需要定制特殊的用户界面以及设计具有一定功能的应用程序来模拟设计环境和自动完成设计分析过程。
例如,可以开发一个专门用于制动仿真的模块,以实现制动性能的自动仿真,同时可以实现对后处理结果的管理。
开发出这个专用模块之后,用户可以通过一些对话框或菜单直接调用该模块,从而减少工作量,提高工作效率,降低对使用者的要求,缩短开发周期,降低开发成本。
(end)。