基于ATV的履带车辆悬挂系统仿真
基于ADAMS的悬架系统动力学仿真分析与优化设计

基于ADAMS的悬架系统动力学仿真分析与优化设计一、概述本文以悬架系统为研究对象,运用多体动力学理论和软件,从新车型开发中悬架系统优化选型的角度,对悬架系统进行了运动学动力学仿真,旨在研究悬架系统对整车操纵稳定性和平顺性的影响。
文章提出了建立悬架快速开发系统平台的构想,并以新车型开发中的悬架系统优化选型作为实例进行阐述。
简要介绍了汽车悬架系统的基本组成和设计要求。
概述了多体动力学理论,并介绍了利用ADAMS软件进行运动学、静力学、动力学分析的理论基础。
基于ADAMSCar模块,分别建立了麦弗逊式和双横臂式两种前悬架子系统,多连杆式和拖曳式两种后悬架子系统,以及建立整车模型所需要的转向系、轮胎、横向稳定杆等子系统,根据仿真要求装配不同方案的整车仿真模型。
通过仿真分析,研究了悬架系统在左右车轮上下跳动时的车轮定位参数和制动点头量、加速抬头量的变化规律,以及汽车侧倾运动时悬架刚度、侧倾刚度、侧倾中心高度等侧倾参数的变化规律,从而对前后悬架系统进行初步评估。
1. 悬架系统的重要性及其在车辆动力学中的作用悬架系统是车辆的重要组成部分,对车辆的整体性能有着至关重要的作用。
它负责连接车轮与车身,不仅支撑着车身的重量,还承受着来自路面的各种冲击和振动。
悬架系统的主要功能包括:提供稳定的乘坐舒适性,保持车轮与路面的良好接触,以确保轮胎的附着力,以及控制车辆的姿态和行驶稳定性。
在车辆动力学中,悬架系统扮演着调节和缓冲的角色。
当车辆行驶在不平坦的路面上时,悬架系统通过其内部的弹性元件和阻尼元件,吸收并减少来自路面的冲击和振动,从而保持车身的平稳,提高乘坐的舒适性。
同时,悬架系统还能够根据车辆的行驶状态和路面的变化,自动调节车轮与车身的相对位置,确保车轮始终与路面保持最佳的接触状态,以提供足够的附着力。
悬架系统还对车辆的操控性和稳定性有着直接的影响。
通过合理的悬架设计,可以有效地改善车辆的操控性能,使驾驶员能够更加准确地感受到车辆的行驶状态,从而做出更为精确的操控动作。
Adams_ATV在履带车辆动力学仿真中的应用

1概述相比轮式车辆而言,履带式车辆采用履带行走,就像铺了一道可以无限延长的轨道一样,使它能够平稳、迅速、安全地通过各种复杂路况。
由于接地面积大,所以增大了坦克在松软、泥泞路面上的通过能力,降低了下陷量,而且履带板上有花纹并能安装履刺,所以在雨、雪、冰或陡坡路面上能牢牢地抓住地面,不会出现打滑现象。
同时由于履带接地长度达4~6米,诱导轮中心位置较高,所以可以通过壕沟、垂壁等路障,一般坦克的越壕宽度可达2~3米,可通过1米高的垂直墙。
履带还有一个特殊功能,在过河时,可以采取潜渡的方式在河底行走;若是浮渡履带,还可以像螺旋桨一样产生推进力,驱使车辆前进。
正是因为这些卓越的越野机动性能,使得履带式车辆为兵器行业和工程机械行业所广泛使用。
要提高履带式车辆的动力学走行性能,一方面需要借助各种现场试验,另一方面,也可以借助VPD技术,利用MSC ADAMS/ATV ToolKit进行仿真模拟。
2MSC ADAMS/ATV模块简介MSC ADAMS/ATV Toolkit是MSC ADAMS用于履带式车辆动力学性能仿真的专用工具,是分析军用或商用履带式车辆各种走行动力学性能的理想工具;通过ATV Toolkit,利用其提供的车身、履带、主动轮、负重轮、拖带轮及诱导轮模板,可快速建立履带式车辆的子系统到总装配模型。
ATV Toolkit中提供了多种悬挂模式和履带的模板,方便用户建立各种复杂的车辆模型。
通过改进的高效积分算法,可快速给出计算结果,研究车辆在各种路面(软土、硬土)、不同车速和使用条件(直行、转向)下的动力学性能,并进行方案优化设计。
同时,模型中还可加入控制系统、弹性零件、用户自定义子系统等复杂元素,以使模型更为精确。
在MSC ADAMS/ATV Toolkit 中,既可以建立完整履带车辆模型(包括橡胶履带),也可以建立简化的履带车辆模型(STRING TRACK MODEL)。
3应用案例(1)崎岖路面高速通过分析下图所示为坦克车通过崎岖路面的仿真分析,通过这一分析过程,可以研究悬挂系统对车辆的垂向动力学性能的影响进行分析。
基于ADAMS模型的履带车辆半主动悬挂自适应控制

利用动行程的工作空间 ,在尽量减少悬挂击穿概率 的情况下, 使 分析各种履带车辆动力学性能 的理想工具 , 特别是在对悬挂系统
★来稿 日 :0 0 — 0 ★基金项 目: 期 2 1- 6 3 1 国家部委预先研究基金( 0 o 0 o B O ) 5 4 4 4 l4 Q 1 1
W U Yu — e g, n p n GUA J—u , in YUA iln N if ‘GU L a g , N Ha—o g
( c ol f c aia a dV hc l n ier g B in stt o e h ooy B in 0 0 1C ia h o o h ncl n e iua E g ei , e igI tue f c n l , e ig10 8 ,hn ) S Me r n n j ni T g j
( eerhIstt o hn eop c c n e n eh o g s tt,a u0 0 0 , hn ) 1 R sac tue f iaA rsaeS i c dT c nl yI tueT i 3 8 0 C ia 5 8 n i C e a o ni g
械工程与 自动化 ,0 5 18 1 :5 l. 2 0 ,2 ( )1一 7
入, 提高了效率和准确度。
[] 6 吴卓 , 田田. Po 模 型的制造特征提取技术 的研究[] 李 基于 r E / J. 与 设计
研 究 ,0 6 1 )2 — 4 2 0 (2 :3 2 .
参 考文献
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履带车辆非线性悬挂系统的ADAMS仿真

Abstract: Based on the str ucture and com po nent ial propert ies of t racked vehicle suspension, a no nlinear half-vehicle m odel wit h 8 DOF s is used t o simulate t he suspension. It also prov ided w ays and m eans of establishing and analy zing t he m odel wit h t he ADAM S. A t ime domain ro ad input const ruct ion method is pr opo sed, and t he infl uence of t he tr ack is co nsidered. Simulation result s under t he repr esent ative velocit y and road input proved t hat the mo del can sim ulat e t he geom et rical nonlinearity of t he suspension very w ell , ev en w hen some ro ad w heels bo unce of f t he gro und. Based on t his mo del, t he o pt imum suspension damping and st iff ness coeff icient s under dif ferent running conditio ns can be w or k out w ith the o pt imize f unction of ADAM S.
履带车辆悬挂质量系统振动的模糊控制与仿真

Th z y Lo i n r lf r S s e i n S s e s o a ke hi l s e Fu z g c Co t o o u p nso y t m f Tr c d Ve c e
YU n Ya g,W EIXu — i ,ZHANG n —a exa Yo g f
第 2 卷 第 1 期 9 1
2008 1 月 年 1
兵
工
学
报
V0 . 9 NO 1 12 . 1
NO 2 8 V. 00
ACTA ARM AM ENTAR I I
履带车辆悬挂质量 系统振动的模糊控制与仿真
于 杨 ,魏 雪 霞,张 永 发
( 北京理工大学 爆炸科学与技术国家重点实验室,北京 10 8 ) 0 0 1
摘要 :本 文提 出 了一种模糊 控 制方法 以控制 履 带车辆 悬挂 质量 系统 的上 下垂 直线 振 动和 前后 俯仰运 动 的角振动 。建立 了含 8自由度 的二分 之 一履 带 车辆 悬挂 系 统 的力 学模 型, 同时考 虑 了履 带 车辆 的垂直线振 动和俯 仰 角振 动 的耦 合效 应。另 外, 文也研 究 了不 同控 制力 的组合 对 控制 效 本 果 的影响 , 发现在 转动控 制 中存 在所 需控制力 的极 小值 。模 糊 控 制 的数值 仿 真 结果 表 明在 规则 正
me h n c l d l o af fat a k d v h cewa sa l h d c a ia mo e f r a h l o r c e e il se t b i e ,wh c o a l i h e r e f r e s ih i t t l e td g e so e — s y g f
《履带车辆行动系统动力学仿真分析》

《履带车辆行动系统动力学仿真分析》一、引言随着科技的发展,履带车辆在军事、工程、农业等多个领域得到了广泛应用。
其行动系统的性能直接关系到车辆的整体运行效率和安全性。
因此,对履带车辆行动系统进行动力学仿真分析,对于优化车辆设计、提高运行性能具有重要意义。
本文将针对履带车辆行动系统进行动力学仿真分析,以期为相关研究提供参考。
二、履带车辆行动系统概述履带车辆行动系统主要由履带、驱动轮、导向轮、张紧装置等组成。
其中,履带是车辆与地面接触的主要部分,驱动轮为车辆提供动力,导向轮则控制车辆的行进方向,张紧装置则保证履带的张紧度。
这些部件的协同作用,使得履带车辆能够在复杂地形中稳定行驶。
三、动力学仿真分析方法动力学仿真分析是通过对履带车辆行动系统的运动过程进行数学建模,利用计算机软件进行模拟分析的方法。
本文采用多体动力学理论,结合履带车辆的实际结构和工作特点,建立动力学模型。
通过输入各种工况下的驱动力和阻力数据,模拟车辆在不同地形和速度下的行驶情况,从而分析行动系统的动力学性能。
四、仿真结果与分析1. 仿真结果通过动力学仿真分析,我们得到了履带车辆在不同工况下的行驶数据,包括速度、加速度、驱动力、阻力等。
同时,我们还观察到了履带与地面接触的应力分布情况,以及各部件的运动状态。
2. 数据分析根据仿真结果,我们可以对履带车辆行动系统的动力学性能进行分析。
首先,通过对不同工况下的驱动力和阻力进行分析,我们可以了解车辆在不同地形和速度下的行驶性能。
其次,通过对履带与地面接触的应力分布进行分析,我们可以了解履带的磨损情况和承受能力。
最后,通过对各部件的运动状态进行分析,我们可以评估行动系统的协调性和稳定性。
五、结论与展望1. 结论通过动力学仿真分析,我们得到了履带车辆行动系统在不同工况下的运行数据和性能评估。
结果表明,行动系统的设计在一定程度上能够满足车辆在各种地形和速度下的行驶需求。
然而,仍存在一些需要改进的地方,如提高履带的耐磨性、优化驱动轮和导向轮的协调性等。
《2024年度100t液压动力平板车悬挂系统的设计与仿真研究》范文
《100t液压动力平板车悬挂系统的设计与仿真研究》篇一一、引言随着现代物流和运输业的快速发展,对于大型重载设备的运输需求日益增长。
100t液压动力平板车作为重载运输的重要工具,其悬挂系统的设计与性能直接影响到车辆的稳定性和运输效率。
本文旨在研究100t液压动力平板车悬挂系统的设计与仿真,以提升车辆的性能和安全性。
二、悬挂系统设计概述1. 设计要求在设计过程中,我们首先明确了悬挂系统的基本要求,包括承载能力、稳定性、耐久性以及适应性等。
其中,承载能力是悬挂系统最重要的性能指标,必须满足100t的承载需求。
同时,系统还需要具备良好的稳定性和耐久性,以应对各种复杂路况和长时间使用。
2. 设计原理设计原理主要基于液压传动和悬挂系统的基本理论,结合车辆的实际使用环境和需求进行优化。
我们采用了液压缸、液压泵、液压油箱等关键部件,构建了完整的液压传动系统。
同时,通过优化悬挂系统的结构参数,实现了对车辆稳定性和承载能力的提升。
三、悬挂系统结构设计1. 液压缸设计液压缸是悬挂系统的核心部件,其设计直接影响到整个系统的性能。
我们采用了高强度材料制造的液压缸,以确保其具有足够的承载能力和耐久性。
同时,通过优化液压缸的结构,实现了对车辆悬挂行程和阻尼的精确控制。
2. 液压泵和液压油箱设计液压泵和液压油箱是液压传动系统的关键部件。
我们采用了高性能的液压泵和大型的液压油箱,以确保系统具有足够的动力和油量。
同时,通过对液压泵和液压油箱的结构进行优化,实现了对系统压力和流量的精确控制。
四、仿真研究为了验证设计的有效性和可靠性,我们采用了仿真软件对悬挂系统进行了仿真研究。
通过建立精确的数学模型,模拟了车辆在实际使用过程中的各种工况和路况。
仿真结果表明,设计的悬挂系统具有良好的稳定性和承载能力,能够满足100t的承载需求。
同时,系统还具有较低的油耗和噪声,具有较高的经济性和环保性。
五、结论通过对100t液压动力平板车悬挂系统的设计与仿真研究,我们得出以下结论:1. 设计的悬挂系统具有较高的稳定性和承载能力,能够满足100t的承载需求。
《履带车辆行动系统动力学仿真分析》
《履带车辆行动系统动力学仿真分析》一、引言随着计算机技术的飞速发展,动力学仿真在各种工程领域中扮演着越来越重要的角色。
特别是在履带车辆行动系统的设计与优化中,动力学仿真分析成为了不可或缺的工具。
本文旨在通过动力学仿真分析,深入探讨履带车辆行动系统的性能特点及优化方向。
二、履带车辆行动系统概述履带车辆行动系统是一种通过履带与地面接触并产生推进力的移动系统。
其核心组成部分包括履带、驱动系统、悬挂系统等。
这种行动系统因其良好的越野性能和较高的承载能力,在军事和民用领域均有广泛应用。
三、动力学仿真模型建立为了对履带车辆行动系统进行动力学仿真分析,首先需要建立相应的仿真模型。
模型应包括车辆的质量、惯量、履带与地面的接触力等关键参数。
同时,还需要考虑车辆在不同地形、不同速度下的运动状态,以及驱动系统和悬挂系统的动态响应。
在建模过程中,应采用多体动力学理论,将车辆各部分视为相互连接的刚体或弹性体,通过力学方程描述其运动状态。
同时,还需要考虑地形的复杂性,如坡度、凹凸不平的路面等对车辆运动的影响。
四、仿真结果分析通过对建立的模型进行仿真分析,可以得到车辆在不同条件下的运动状态及性能参数。
这些参数包括车辆的行进速度、加速度、转向半径、履带张力等。
通过对这些参数的分析,可以得出以下结论:1. 履带车辆的行进速度受地形、驱动力及悬挂系统的影响较大。
在平坦的路面上,车辆的行进速度较高;而在崎岖不平的地形上,车辆的行进速度会受到较大影响。
2. 悬挂系统的设计对车辆的越野性能有显著影响。
合理的悬挂系统设计可以减小车辆在行驶过程中的颠簸程度,提高乘坐舒适性及行驶稳定性。
3. 驱动力的大小直接影响车辆的加速性能和最大行进速度。
在坡度较大的地形上,驱动力的大小对车辆的爬坡能力具有决定性影响。
4. 履带张力是影响履带车辆行驶性能的关键因素之一。
适当的履带张力可以保证履带与地面的良好接触,提高车辆的牵引力和行进稳定性。
五、优化建议及展望根据仿真分析结果,为进一步提高履带车辆行动系统的性能,提出以下优化建议:1. 优化驱动力分配策略,以提高车辆在不同地形条件下的适应能力。
基于极点配置法的履带车辆悬挂系统主动控制仿真
h ce i e p a d r n f r d i t t e a i il s t u , n ta s o me n o ma h m tc s m o e . s d o o e a sg me t t e s e e p n e d 1 Ba e n p l s i n n ,h t p r s o s o u p n i n s s e wih a t e c n r li sm u a fs s e so y t m t c i o t o s i l— v
T G n AN Qig—h n . o g WANG ig—g i Xn u ( d a c gn e igColg . hj z u n 5 0 3. ia Or n n eEn ie rn l e S ia h a g0 0 0 Chn ) e i
摘要: 建立 了履 带 车辆 悬挂 系统主 动 控 制 的 力 学模 型并将 其转化 为 数 学模 型 。通过极 点 配置 法对 采 用主动控 制 的履 带 车辆 悬 挂 系统进 行 仿 真 , 将 并 仿 真 结果 与采 用被 动悬 挂 系统相 比较 。结 果表 明 ,
是 可 以用 Malb函数方便 地实 现极 点配 置 , 而使 t a 从
收 稿 日期 ; 0 5 2 2 2 0 一I —1
采 用被 动悬挂 的 系统 , 有产 生 主动控 制 力 的力 发 没
生器 , u - ) 它 是 系统 的控 制 量 。W , X 即  ̄0 , X , z分
t d a d c mp r d t h twi a sv o to . e e n o a e o t a t p s iec n r 1 Th h
基于ADAMS-5EASY5的某履带车辆制动系统的联合仿真
专 长 。 通 过 P E进 行 建 模 并 可 m/ 装 配 , 利 用 ME 再 CH/r P o接 口 导 入 ADAMS进 行 仿 真 分 析 。 在 满 足 实 际 研 究 需 要 的 前
提 下 . x  ̄ຫໍສະໝຸດ 动 器 模 型 进 行 适 当 - , t
带 车 辆 制 动 器 与 液 压 系 统 之 间 的 耦 合 与 关 联 问 题 考 虑 在 内 . 因 而 液 压 系 统 模 型 无 法 反 映 制 动 器 姿 态 和 负 载
基于A A S-E S 5 D M 5 A Y 的某履 辆制 系统的 仿真 带车 动 联合 术
口 生龙波 口 马吉胜 口 孙河洋
石家庄
口 李
涛
口
杨玉良
军械工程学院
0 00 50 3
摘 要 : 对 某 履 带 车 辆 的 制 动 系统 , 绍 了运 用 多体 动 力 学仿 真 软 件 A A S和 多 学科 动 态 系统 仿 真软 件 E S 5 针 介 D M A Y
c 1S se ) 美 国 MDI 司 开 发 的 机 械 系 统 动 力 学 分 a y tm 是 公 析 软 件 , 将 多 体 动 力 学 建 模 方 法 与 大 位 移 、 线 性 分 它 非
2 液 压 系 统 模 型 的 建 立
2. EAS 1 Y5 软 件 介 绍
析 求 解 功 能 相 结 合 ,并 且 提 供 与 其 它 C AD 和 CAE 软
该 履 带 车 辆 的行 驶 性 能 、 全 性 和 机 动 性 , 约 了 其 作 安 制
12 .
制 动 器 三 维 模 型 的 建 立
ADAMS 软 件 在 进 行 运 动 学 、 力 学 计 算 时 , 要 动 只 虚拟 样 机 的质 量 、 心 位 置 、 性 矩 与 实 际装 备 相 同 , 质 惯 其 仿 真 结 果 与 实 际 就 是 等 价 的 。因 此 , 件 描 述 得 越 准 构
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W U Y n —p n ,GU L a g u eg in ,GU AN J —f i u
( c ol f c ai l n eiua E gneig e i stt o T cn l y e ig10 8 ,C ia Sho o h nc dV hcl nier ,B in I tu f eh o g ,B in 0 0 1 hn ) Me aa r n jg n i e o j
r y,whih i e s he pa a ee s o c s us d a t rm tr f ATV o b x, k n ma is e ai n nd d na is qu to s Th sa a d tolo i e tc qu to s a y m c e a in . e tnd r
摘 要 : 究 履 带 车 辆 动 态 系 统 , 运 动 车 辆 缓 和 在 路 面 行 驶 时受 到 的振 动 , 用 A V工 具 箱 在 A A 研 使 使 T D MS中 建立 了 某履 带 车辆
悬挂系统的动力学模型 , 应用多体动力学理论分析 了车体 、 悬挂系统 、 负重 轮 、 履带 、 路面之间 的相互作用 , 给出了与各参数 相对 应的关 系表 达式 , 并描述了履带车辆运动学方程以及动力学方程 。以标准梯形 障碍物作为路面输入选取 的各种参数进 行了仿真 , 将实车的车体固有频率 、 并 负重轮 固有频率与计算得 出的对应 量进行 比较 , 结果显示二 者基本吻合 , 从而说 明所 建立的仿真模型是可信 、 有效的 , 可为设计提供参考 。
第2卷 第4 8 期
文 章 编 号 :0 6—94 ( 0 1 0 0 6 10 3 8 2 1 )4— 3 3—0 4
计
算
机
仿
真
21年4 01 月
基 于 AT 的 履 带 车 辆 悬 挂 系统 仿 真 V
武 云鹏 , 顾 亮 , 继 富 管
( 京 理 工 大 学 机 械 0 0 1
a e amo t d n ia n h y a c d li v r id t e r l b e a d ef ci e r l s e t la d t e d n mis mo e s e i e o b ei l n f t . i c f a e v
关键词 : 履带 车 辆 ; 体 动 力 学 ; 主 动 悬 挂 ; 真 多 半 仿
中 图 分 类 号 :P 9 . T 3 19 文献标识码 : A
S m ul to f Tr c d Ve i l u p n i n S s e s d o i a i n o a ke h c e S s e so y t m Ba e n ATV
组成部分 , 能够 缓 和在 路 面行 驶 时 车体 受 到 的冲击 与振 它 动, 对提高车辆机 动性具有 重要作用 。悬 挂 系统 最常见 的 并
一
本文 将 以某 型履带 车辆 为仿 真对 象 , 过 A V工 具箱 通 T
进 行 参 数 化建 模 , 立 履 带 车 辆 多 刚 体 动 力 学 模 型 , 履 带 建 对
l 引 言
悬 挂 系 统 ( 称 悬 挂 ) 履 带 车 辆 行 动 系 统 的 一 个 重 要 简 是
A V工 具箱 ( A rce eil t li 是分 析履 带车 T AD MSTakdV hc o t eok )
辆 动 力 学 性 能 的 理 想 工 具 , 别 是 在 悬 挂 系 统 的分 析 中 应 用 特 颇 多。
ABS TRACT: h y a c mo e f a k d v hc e s s e s n s se i p e e t d i AMS AT T e d n mi d l t c e e il u p n i y t m r s n e AD oar o s n / V.T ec rea h o r l— t n o e il o y,s s e so y tm ,r a i f h ce b d o v u p n ins s e o d~w e l r c h e ,t k,a d r a s a ay e i l —b d y a c t e - a n o d i n l z d w t mu t h i o y d n mi h o
K EY W ORD S: r c d v h ce;M u t bo y m is; S mi— a tv us e in s se ;S mu ai n T a ke e i l li— dy d na c e ci e s p nso y tm i l to
使用 范围最广 、 用行业 最 多的机 械 系统动 力学仿 真工具 。 应
r lfe ue c e fpr cia e i l od n o d a r q n is o a tc lv h ce b y a d r a whe 1 Th e ulss o t a he c re p n ngnaur lfe e c e e. e r s t h w h tt o r s o di t a r qu n i s
t p z i o d lc su e st esmu a in i p t n AD r e od r a b o k i s d a i lt n u AMS,a d t e smu ain r s l r o a e i h au a h o i n h i l t e u t a e c mp r d w t t e n t — o s h