ADAMS CAR模块介绍

1.2.4驾驶员模块Driver
ADAMS/Driver 是一个可选模块，是 在德国的 IPG-Driver 基础上经过二次 开发形成的成熟产品。利用该模块， 可以提高车辆动力学仿真的真实感， 特别使用与装备有各种正负反馈的智 能系统（例如：ABS、4WS、CCS）的汽 车。
1.2.5 动力传动模块Driveline
1.2
ADAMS/CAR软件相关模块
SD EDM CSM Driver
3D Road Engine powered by FEV Durability Solver Controls
Driveline
CAR
MACHANISM/Pro
Exchange
1.2.1悬架设计软件包SD
Suspension Design 中包括以特征 参数（前束、定位参数、速度）表示 的悬架模型。通过这些特征参数，设 计师可以快速确定在任意载荷和轮胎 下的轮心位置和方向，在此基础上， 快速建立包括橡胶衬套在内的柔体悬 架模型。它采用的是全参数的面板建摸方式。借助悬架模 块，设计师可以提出原始的悬架设计方案。在此基础上， 通过调整悬架参数就可以快速确定满足理想悬架特性的悬 架方案。


立体平画法 曲面的多边形表示方法 和着色文件
波前文件 FEA载荷 储存模型几何形状和运动数据的输出文件 输出有关节点载荷的变化情况，供进一步的有 限元分析


电子数据表 以电子数据表格式输出的仿真分析结果
第4章 ADAMS/CAR在汽车操纵稳 定性中的应用
4.1 稳态转向试验仿真
2.2 仿真过程
Build
Test
Simulate &Review
PostProcessor



研究车辆系统动力学，建立车辆仿真模型，归纳 起来有以下几个典型步骤： 机械系统的物理抽象；获取模型的运动学（几何定 位）参数，建立抽象系统的运动部件、约束，从而 建立运动学模型。 校验模型的自由度及正确性。 获得模型的动力学参数，定义模型中部件、铰链与 弹性元件及外界条件，如道路模型、铁道轮轨模型、 空气阻力等的特性，建立动力学模型，对动力学模 型进行调整与仿真计算。 对仿真计算结果进行后处理。
第1章 ADAMS/CAR软件介绍 第2章 ADAMS/CAR基本使用方法 第3章 ADAMS/CAR 输入和输出文件类型 第4章 ADAMS/CAR在汽车操纵稳定性中的应用 第5章 ADAMS/CAR二次开发
第1章
ADAMS/CAR软件介绍
1.1 ADAMS/CAR
ADAMS/CAR 是 MDI 公司与 Audi 、 BMW 、 Renault 和 Volvo 等公司合作开发的整车设计软件包，集成了 它们在汽车设计、开发等方面的经验。 ADAMS/Car 是一种基于模板的建模和仿真工具，大大加速和简 化了建模的步骤。用户只需在模板中输入必要的数 据，就可以快速建造包括车身、悬架、传动系统、 发动机、转向机构、制动系统等在内的高精度的整 车虚拟样机，并进行仿真。
SD与CSM的区别：
SD需要建立详细的多体悬架模型，或者是借
助已有的多体悬架模型进行改进。
CSM不需要建立详细的多体悬架模型，只注
重悬架布局的最终结果。
1.2.3经验动力学模型EDM
虚拟样机功能的巨大发展，应归功 于 MDI 公司与 MTS 系统公司共同开发的 EDM 模块。利用 EDM ，可快速建立基于 试验数据的高精度弹性件模型，特别 是在设计复杂的悬架、阻尼器、衬套 和轮胎等。
整车满载在干路面上右 转的稳态转向特性的仿真与 试验（前后侧偏角差特性） 对比结果见右图，可知仿真 结果与试验结果变化趋势相 同，在小横向加速度下（线 性范围下）吻合相当好，在 大横向加速度下（非线性范 围下）有一定差别。
前后侧偏角差特性图
仿真模型还输出了其他一些重要参数，比如：
车身侧倾角与侧 向加速度关系图
福特汽车公司在一个新车型的开发过程中采 用此项技术，设计周期缩短了 70 天。全公司范围 内，由于采用了这项技术，设计费用减少了 4000 万美元，制造费用节省了 10 亿美元。由于设计制 造周期的缩短，新车上市早，额外赢利达到其成 本的数倍。
第2章 ADAMS/CAR基本使用方法
2.1 启动CAR模块

1.2.10 Engine powered by FEV工具包
ADAMS/Engine powered by FEV 是一个工具 包， 具有建立并仿真功能化数字发动机的功能。 通过仿真分析，在最短时间内获得可靠、有效和 功率强大的发动机。
1.2.11图形接口模块Exchange
ADAMS/Exchange 为 ADAMS 与其他 CAD/CAM/CAE 软件之间的数据交换提供 了工业标准的接口，实现 双向传输。
使用 ADAMS/Driveline ，可以方便的建立 整车的传动系统，以研究传动系与悬架的相 互作用。动力传动模块提供了一系列的标准 试验，可以做前轮驱动，后轮驱动及四轮驱 动，力矩转移、分配、陀螺效应和平衡效应、 轴承动力学和弹性、以及部件级的噪声和振 动激励等分析。

1.2.6 三维路面模块3D Road
车身横摆角速度与 侧向加速度关系图

4.2 瞬态试验仿真
汽车的瞬态特性是评价汽车操纵稳定性好坏的重要评价 方法。因此象角阶跃、角脉冲、力阶跃、力脉冲、转向回正、 单移线、双移线、正弦输入等评价方法在不同国家得到不同 重视。同时车辆的瞬态特性的计算机仿真已成为汽车瞬态特 性理论研究与样车性能预测的重要手段。这里仅给出转向回 正特性仿真结果。以下四幅图为低速回正试验仿真结果特性 曲线。仿真中设汽车沿半径为 15米的圆周行驶，并使侧向加 速度达到0.4g ,然后撒手。
1.2.9 耐用性分析模块Durability
耐用性试验是产品开发的一个关键步骤，主 要解决这样一个问题：“机构何时报废或零件何 时失效？”疲劳测试是产品发展的一个评价标准。 疲劳特性往往与一些其他的设计属性，例如操纵 稳定性，行驶性和NVH（噪声，振动粗糙度），相 矛盾。 使用ADAMS/Durability，可以找到这些因 素的平衡点，但又不象传统物理实验那样耗费大 量的时间。
Suspension Design 可以进行的试验包括：单轮激振试 验、双轮同向激振试验、双轮反向激振试验、转向试验和 静载试验等。输出的参数包括39种标准悬架特性参数。
1.2.2概念化悬架模块CSM
CSM是一个选装模块，可以是ADAMS/CAR的一部分，也可以单独 使用。利用CSM，通过预先定义悬架运动时或受外力作用时车桥的轨 迹，可以在ADAMS/CAR中实现悬架的运动分析。利用CSM，不需要建 立详细的多体悬架模型，就可以研究系统级的车辆动力学性能。由 于特征文件.SCF中不包含任何相关的几何信息，所以CSM模型不但可 以与他人共享悬架特征文件，而且不必担心泄密。 另外，使用CSM可以在同一个车辆装配中 把概念悬架与多体悬架相结合使用。也可以 通过表格数据（二维或三维的样条函数）或 三元多项式系数定义悬架特征曲线。从 ADAMS/CAR多体悬架分析中可自动产生悬架特 性 .SCF文件。用户可以如同悬架设计模块一 样进行整车的仿真分析。


文件格式
log文件 (.log) 试验数据
说
明
允许 允许 输入 输出
ASCII的文件，记录输入的各种命令，以及执行 命令过程中的接受到的错误信息 文本文件格式，用于储存外部的试验数据

数值数据
CAD文件
文本文件格式，储存 CAR 操作过程中产生的数 值结果
储存几何信息，可以使用的图形格式有 STEP、 IGES、DXF、DWG、Parasolid。
双击CAR模块图标 ，屏幕出现ADAMS/CAR窗口，并 弹出欢迎对话框。此时需选择模式： • Standard Interface • Template Builder 选择其中一个，进入CAR模块的一个模式。若需要切换模 式，可以直接按F9或者Tools下拉菜单的第一个选项。
在专家模式中使用ADAMS/Car，工程师可以根据本公司的 工程经验建立用户自定义模板，以帮助新来的工程师应 用该模板进行各种工况标准的整车性能仿真试验。
1.3 ADAMS/CAR的优点
• • • • • • 相对传统的汽车设计开发，使用 ADAMS 及其 CAR 模块，可以在如下方面收到明显效果： 分析时间由数月减少为数日 降低工程制造和测试费用 在产品制造出之前，就可以发现并更正设计错误， 完善设计方案 在产品开发过程中，减少所需的物理样机数量 当进行物理样机测试有危险、费时和成本高时，可 利用虚拟样机进行分析和仿真 缩短产品的开发周期
2.3具体操作结合实例讲解
平顺性试验仿真
方向盘角阶跃试验仿真
S形转向试验仿真
第3章 ADAMS/CAR 输入和输出文件 类型
文件格式 Solver语句表 （.adm） CAR模型数据库 （.bin） CAR命令文件 （.cmd） Solver仿真分析结 果文件 （.req,.res,.gra） 说 明 允许 输入 允许 输出 储存用Solver命令语言ADL编写的语 句表，用于描述样机模型 储存CAR模型数据库的全部信息 储存CAR命令文件，使用该命令文件 可自动产生样机模型或者仿真结果 分别用于储存要求、结果和图形的分 析结果
应用 ADAMS/3D Road 模块，用户可以方便 地建立三维光滑的路面，例如：多层停车场， 赛车跑道和高速公路。

1.2.7 Solver模块
ADAMS/Solver 是一个自动建立并解算用于机械系统 运动仿真方程的，快速、稳定的数值分析工具。可以对 以机械部件、控制系统和柔性部件组成的多域问题进行 分析。ADAMS/Solver支持多种分析类型，其中包括运动 学、静力学、准静力学、线性或非线性动力学分析。 它可以提供多种积分方法以有效 的进行方程解算。ADAMS/Solver 可以用户化。方便的使用用户子 程序建立特定的用户模型。