基于ADAMS/Car汽车动力学仿真

随着计算机技术及计算方法的不断发展,汽车动力学仿真研究经历了由开环研究到闭环研究的过程。在这一过程中,人们根据不同的研究目的,建立了复杂程度不同的汽车模型。同时为了实际应用的方便性,相关科研人员编制了多种专门用于汽车动力学分析的软件,ADAMS/Car是众多软件中最具代表性的一个软件。通过介绍了ADAMS/Car,然后在ADAMS/Car中对某一具体的车型进行虚拟过弯道后撒手运行,并用ADAMS/Car所提供的后处理功能对运行过程中汽车轮胎受力进行分析。

ADAMS/Car模块在汽车操纵稳定性中的应用

文中简单介绍了ADAMS/Car模块,利用其建立了包括车身、悬架、转向系统和轮胎等在内的整车多体动力学模型。进行了操纵稳定性的仿真,并将仿真结果与实车试验结果进行对比,验证了所建整车动力学模型的正确性。

基于ADAMS/CAR的重载车辆不平路面动载荷仿真分析

用ADAMS/CAR仿真软件建立了近似实测数据的某车辆模型和路面模型,对车辆在不同路面波形幅值、路面波长、载重和车速下的行车动载荷进行了仿真分析,为分析车辆-道路耦合系统的相互作用打下了基础。

基于Adams的悬架系统建模与仿真研究

为解决虚拟样机模型与物理样机实际模型的一致性校准问题,运用多体动力学理论及Adams/Car软件搭建了某新能源车辆的悬架系统动力学模型,同时在悬架系统平行跳动及侧倾跳动工况输入下完成了悬架系统的K&C运动学分析。根据现有某企业标准在同样工况下完成实车的客观测试,将数据展开深度解读和关联后,完成了仿真模型的调试校准,对仿真模型的精准度做了优化提升。研究表明,该新能源车辆仿真模型与实际车辆模型对标结果的平均关联度为91%,利用该仿真模型可进一步完成整车虚拟样机的仿真测试,对底盘行驶性能的前期设计及后期优化有重要的工程指导意义。

基于ADAMS重型半挂车动荷载仿真分析

利用ADAMS/Car仿真软件建立了某重型半挂车模型,以綦江—万盛高速公路路面实测平整度数据为基础,用正弦曲线模拟路面,对车辆各轴车轮及不同车速和载重时的动荷载进行了仿真分析,同时对车辆模型在假定不同路面振幅和波长下的动荷载也进行了研究,为分析车辆与路面之间的相互作用提供参考价值。

基于ADAMS的无碳小车动力学仿真研究

无碳小车是一个典型的机械结构,结构设计是否合理需要通过贴近于实际情况的整车模型仿真进行确认。运用ADAMS软件建立无碳小车整车的动力学仿真模型,建模时通过一定的简化,合理实现了驱动速度、差速传动、车轮与地面间接触的模拟。仿真结果表明,小车能够完整的跑出"8"字型轨迹,其运动规律符合设计预期。建立的无碳小车动力学模型可为无碳小车的设计提供理论指导,在小车未制作前能够准确的模拟出运动轨迹。特别是采用空间连杆机构或者凸轮机构等作为转向机构时,要想通过数学的方式推导出其运动轨迹十分困难,此时运用整车动力学仿真模型能够很好的解决该问题。

基于ADAMS的安全阀上料车升降机构动力学研究

为了进一步提高安全阀上料的自动化水平,课题组提出了一种能够独立完成上料工作的自动上料车。上料车升降机构在上料过程中的动力学状况对工作中的运动和稳定性具有较大的影响,因此需要对上料车升降机构进行动力学分析。课题组首先简化固连的复杂刚体,利用SolidWorks三维软件建立简化后的上料车三维模型;然后采用拉格朗日法建立动力学方程;最后将三维模型导入ADAMS进行动力学仿真分析,得到了上料车升降机构运动过程中电机驱动扭矩、螺杆受力和滑动轴承受摩擦力的曲线。结果表明:上料车升降机构在运动过程中具有较高的可靠性和稳定性。该研究为上料车升降机构主要部件的选型制造提供了参考。

水泥混凝土路面破损状况对重载车辆动荷载的影响分析

由于刚性路面减振效应低,随着车辆载重逐渐增加,水泥混凝凝土路面破损情况逐渐加重。因此,现以福田欧马双轴车为研究目标,通过ADAMS软件建立整车动力学模型,以不同错台高度、不同行驶车速、不同车身重量3个参数变量研究重载车辆在不同路面环境下,车辆动荷载变化情况。研究表明:错台路面对车辆动荷载影响显著,在相同错台高度下前轮的动荷载比后轮大,其前轮动荷载最大为静荷载的2.35倍;在同一错台高度下,随着车速的提高车辆动荷载增大;当路面错台十分严重时,路面不平度成为影响车辆动荷载大小的主要因素,车速成为次要因素;而当路面错台较小时,车速对车辆动荷载的变化起决定作用;载重对车辆动荷载有明显影响。载重越大,车辆动荷载越大,但车辆动荷载系数越小。

水泥混凝土凹坑路面破损对重载车辆动荷载影响分析

水泥混凝土路面在使用过程中因车辆过载作用会加速破损,为分析路面破损状况对重载车辆动荷载变化,以福田欧马S5双轴车为研究对象,基于"1+2型"四自由度车辆振动模型,借助ADAMS软件对在不同凹坑路面破损状况、不同载重、不同车速的共同作用下,分析了破损水泥路面对重载车辆的动荷载影响。研究表明:在同一凹坑深度下,随着车速提高,车辆动荷载增大,其最大动荷载是静载的1.93倍;随着载重增加,同一深度下车辆动荷载增大,动荷载系数减小,凹坑深度在50~60 mm范围内,车辆最大动荷载是静载的1.49倍,此刻对于车轮,凹坑路面的破损程度对重载车辆的行驶平顺性产生了严重干扰。

基于虚拟试车场的变速器载荷模拟

基于Adams/Car的环境进行了汽车整车虚拟仿真试验。建立了道路模型、轮胎模型、驾驶员模型和整车多体动力学模型并集成,利用Adams/Solver求解器对模型进行仿真计算,对得到的数据进行筛选处理,导入Matlab中模拟变速器在不同路面上所受的载荷。采用周期图法估计的功率谱,使用数理统计方法得出模拟的变速器载荷的特征值,最后把模拟结果与ETA/VPG的仿真数据进行分析对比。结果表明:建立的道路模型有较高的精度,模拟得到的变速器载荷有一定的准确性,对变速器开发初期的虚拟试验具有参考价值。

多轴特种车辆动力学建模及制动性能优化研究

为探究多轴特种车制动动力学特性,优化整车制动性能,以某5轴特种车辆为研究对象,通过分析其强耦合性机械系统,利用Adams/Car平台建立了包含制动系统、悬架系统、转向系统等精细化整车动力学模型。以路试实验60 km/h初速度紧急制动工况验证了模型的可靠性,并提出利用Adams/Insight优化制动管路压力分配系数方法和制动力协调控制关系优化方法以改善整车100 km/h紧急制动的制动性能。结果表明:基于Adams/insight的优化方法使制动距离和垂向加速度有所减小,提高了车辆纵向制动安全性和垂向稳定性;制动力协调控制方法的有效性更好,相比原模型有效减小了制动距离,且增加了紧急制动工况的横向稳定性;与6S/6M制动控制方式相适应的当量三轴协调关系相比五轴协调关系,改善效果有提升,拓展了探究多轴特种车制动性优化问题的思路。

重型车辆与路面耦合作用的仿真分析研究

针对车-路系统以及车-路耦合作用的特点,运用ADAMS动力学仿真软件,建立了某重型车的多自由度仿真模型,并利用ADAMS对模型进行了仿真计算,分析了车辆以不同载重量、不同速度行驶于不同等级路面时,车辆对路面的动载荷作用。结果表明:车-路耦合产生的动载作用受路面工况的影响较大,随着路面等级的降低,车辆对路面的动载荷有着显著的增大;在车辆正常行驶速度范围内,车辆对路面的动载荷也随着车速的增加而增大;而在相同条件下,满载车辆较空载车辆对路面的动载荷要大很多,即满载对路面的破坏作用更为显著。

三大件转向架摇枕纵向载荷的数值模拟研究

采用静力学推导计算方法和SIMPACK动力学仿真分析软件模拟车辆的冲击过程,研究车辆在连挂作业中摇枕可能受到的最大纵向载荷。研究结果表明:摇枕受到的纵向载荷峰值与心盘组成的承载状态、车钩冲击力、连挂速度、车辆总重和冲击模式有关;在允许的车辆安全连挂速度下,当多辆重车冲击空车时,虽然被冲击车冲击端处摇枕的纵向载荷峰值与垂向静载荷P的比值达到了0.8,但发生这种情况的概率非常小,而且规定的材料许用应力因与其疲劳极限相当而过于保守等因素,因此取消考核摇枕0.8P纵向载荷静强度试验的规定是合理的。

基于不同载重与车速的简支梁桥动力响应

采用振型分解法求解车桥耦合振动方程,分析简支梁桥在不同载重和车速作用下的动力响应.车辆采用1/2车模型,简支梁桥采用欧拉梁,建立车桥耦合振动方程,运用Ansys软件,得出简支梁桥跨中挠度变化曲线.结果表明,车辆载重的增加导致桥梁跨中挠度增加,车辆标准载重及车辆超载100%时跨中挠度分别为0.028,0.049m.随着车辆速度增加,简支梁桥跨中挠度在车速60km/h时达到峰值,此时桥梁与车辆产生共振.

采用等效载荷预测轴重对货车交叉支撑装置疲劳寿命的影响

国内目前正在设计、研制30 t轴重铁路货车,原用于21 t、25 t轴重转向架的交叉支撑装置拟用于该型车辆。运用环境(轴重)改变后,在多大程度上改变了转向架交叉支撑装置的疲劳寿命,对于车辆尚处于设计阶段而不能通过实测车辆线路动应力来评估车辆结构强度的交叉支撑装置来说,需要寻求一种新的研究方法来实现疲劳寿命预测目的。由此,在建立三种轴重货车系统动力学模型基础上,详细研究三种轴重货车交叉支撑装置的径向力峰值和均值特性,获得交叉支撑装置受力方向与状态,揭示出轴重、运行速度、线路曲线半径以及线路等级等因素对交叉支撑装置载荷的影响特点。为预测30 t轴重货车交叉支撑装置的疲劳寿命问题,依据交叉支撑装置径向力与轴向应力之间线性对应关系,提出等效载荷计算方法以及等效载荷与疲劳寿命之间对应关系。等效载荷计算方法考虑了各载荷水平和出现频次对等效载荷的贡献。在分别计算21 t、25 t和30 t轴重货车交叉支撑装置等效载荷前提下,预测了30 t轴重货车交叉支撑装置疲劳寿命所占21 t、25 t轴重货车交叉支撑装置疲劳寿命的比率。研究结果表明,30 t轴重货车交叉支撑装置的疲劳寿命约分别为21 t、25 t轴重的76%、92%左右。采用等效载荷预测轴重对货车交叉支撑装置疲劳寿命影响的研究方法对解决类似工程问题提供了新的方式,具有良好的工程实用价值,是将车辆动力学研究和结构强度研究有机结合的新研究思路。

基于半车模型的汽车车轮动载估算研究

文章基于四自由度半车模型提出了汽车车轮动载的两种估算方法。为了测试车轮动载估算方法在不同行驶工况下的估算精度,基于多体动力学仿真软件Adams/Car进行了八种不同工况的动力学仿真。结果表明在车辆有水平方向加速度时拓展估算方法相较于基础估算方法有明显的估算精度提高。此外通过在频域范围内对比动载估算方法拓展前后的结果发现,悬架导向杆系传力的拓展主要在频率范围0-3Hz对车轮动载估算结果产生影响。而在10-40Hz频率范围内的动载估算误差主要由悬架零件力的估算偏差导致。

汽车动力学仿真和实车对比分析

运用汽车动力学仿真软件ADAMS/Car建立整车模型,在整车设计模块中将某一具体车型在一定条件下运行,并用ADAMS/Car所提供的后处理功能对运行过程中汽车轮胎所受垂直力进行分析,最后将仿真得出的结果与实车试验所得结果在MATLAB软件中进行频谱分析。结果表明:应用ADAMS/Car所建立的模型能较全面地评价汽车动力学性能,该软件适用于汽车垂直力载荷的研究,可以为汽车动力学研究提供方便。

某乘用车平顺性调校及虚拟验证研究

基于某乘用车前期平顺性目标设定与分解,详细地介绍了其平顺性调校的方法和过程,运用主观评价手段对车辆的平顺性进行了调校,并对调校前后的参数指标建立了动力学虚拟样机。利用仿真方法展开定性验证,结果表明车辆平顺性在调校后满足前期平顺性目标,为底盘调校及悬架设计提供了较好的工程参考。

基于某MPV的悬架调校及仿真验证研究

基于某车型整车操纵稳定性的设计开发,文章详细地介绍了悬架调校的方法和过程,运用主观评价方法对车辆的底盘性能进行了调校,在Adams/car中建立了调校前标定的动力学模型,并对调校前后的结果完成了虚拟验证对比,结果表明车辆悬架调校方向正确,满足其行驶性能目标要求。

基于动态规划的整车物流装载方案优化研究

论文对整车物流中的乘用车装载问题进行了研究。以物流成本最小为目的,基于动态规划算法,首先对采用一种轿运车装载两种不同乘用车的方案进行优化,然后对采用两种轿运车的方案进行了分析,提出了一种基于矩阵运算的最小费用优化方法。最后通过一个算例验证了模型的可行性。