基于ADAMS平台整车建模与仿真 - 厦门大学学术典藏库.PDF

2011 年 4 月 机电技术机电技术 11 机电技术机电技术 基于基于ADAMS平台整车建模与仿真平台整车建模与仿真 基于基于 平台整车建模与仿真平台整车建模与仿真 商曦文 张建寰 （厦门大学，福建 厦门 361000 ） 摘 要：利用机械系统动力学仿真分析软件MSC—ADAMS建立了包括双横臂式前悬架，单斜臂式后悬架，转向机 构，简化车身以及轮胎在内的虚拟整车模型。开展了在B级路面上行驶的仿真试验，并得到了行驶中车辆的垂直方向加 速度的取值范围。为真实车辆行驶中利用加速度传感器采集其振动信号提供了理论依据。其建模方法可以为类似车辆的 模型的建立提供参考。 关键词：ADAMS ；仿真；整车模型；振动测试 + 中图分类号：TP391.9 U467.1 3 文献标志码: A 文章编号：1672-4801(2011)02-011-03 研究汽车系统动力学性能的重要工作之一是 天局的SIMPACK、以及韩国Function Bay公司开 建立汽车系统动力学模型。汽车是一个复杂的多 发 出 的 新 一 代 多 体 系 统 动 力 学 仿 真 软 件 体系统，外界载荷的作用复杂多变，人、车、环 RecurDy 。其中ADAMS是最具代表性的软件。 境三位一体的相互作用致使汽车动力学模型的建 1 MSC—ADAMS简介 立、分析、求解始终是一个难题。 传统的经典力学建模方法是以NewtonEuler ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of 方程为代表的矢量力学方法和Lagrange 方法为 Mechanical Systems) 是 美 国 MDI(Mechanical 代表的分析力学方法。然而，随着人们对汽车动 Dynamics Inc)公司开发的著名的虚拟样机分析软 力学性能的深入研究，所需考虑的自由度也变多， 件。ADAMS软件采用将多体动力学的建模方法与 发现用经典力学方法建立汽车动力学模型就比较 大位移、非线性分析求解功能相结合的虚拟样机 困难。目前，汽车整车系统动力学模型有线性模 技术，它可用于预测机械系统的性能、运动范围、 型和非线性模型两种。通过测试现代汽车的实际 碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷。 性能，人们发现其侧向加速度一般达到0.8g 研究人员可以利用AMAMS软件的交互式图形环 （0.3g ），因此建立汽车非线性动力学模型就显 境、零件约束、力库等，用堆积木式方法建立三 得尤为重要。Mchenry在1969年建立了第一个车辆 维机械系统参数化模型。使用它可以真实地仿真 非线性动力学模型。S.Hegazy在2000年建立了一 虚拟样机运动过程, 并且可以迅速地对机械系统 个94 自由度的整车非线性动力学模型，并以此模 模型的运动性能进行分析和比较。仿真结果可显 型分析车辆在行驶中的特性，取得了较好的效果。 示为逼真的动画或XY 曲线图形。另外，ADAMS 20 世纪90年代后期出现的面向整车的功能化、数 软件也支持与大多数软件包之间的双向通讯，如 字化汽车技术，其目的就是在设计阶段对汽车总 CAD、FLEX(柔性模块) 、Matrix （控制分析软件）。 体性能匹配和各系统性能进行