adams軟件在汽車前懸架－轉(zhuǎn)向系統(tǒng)運動學(xué)及動力學(xué)分析中的應(yīng)用(已修改)
2024-11-19 05:31 本頁面
【正文】 美國 MDI(Mechanical Dynamics Inc)公司 2020 年中國用戶年會論文集 229 ADAMS 軟件在汽車前懸架－轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 運動學(xué)及動力學(xué)分析中的應(yīng)用 尤瑞金 北京吉普汽車有限公司 摘 要 :本文介紹利用國際上著名的 ADAMS 軟件對工程上多剛體系統(tǒng)進行運動學(xué)和動力學(xué)分析的方法 ,并用這一方法模擬了某貨車懸架 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的運動學(xué)及動力學(xué)特性 ,研究開發(fā)了前、后處理專用程序，使該軟件適用于車輛系 統(tǒng)，并得出了許多具有工程意義的結(jié)果。 主題詞 ：汽車總布置 －計算機輔助設(shè)計縣架轉(zhuǎn)向系 一、前 言 汽車懸架和轉(zhuǎn)向的動學(xué)及動力學(xué)分析是汽車總布置設(shè)計、運動校核的重要內(nèi)容之一， 也是研究平順性、操縱穩(wěn) 定性等汽車性能的基礎(chǔ)。由于汽車前懸架一轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是比較復(fù)雜的 空間機構(gòu)，特別是前獨立懸架，一般多設(shè)計成主銷內(nèi)傾和后傾，并且控制臂軸也大多傾斜布 置。這些就給運動學(xué)、動力學(xué)分析帶來較大困難。過去多用簡化條件下的圖解法一般的分析 計算法進行分析計算。所得的結(jié)果誤差較大，并且費時費力。近年來，隨著計算機技術(shù)和計 算方法的不斷提高，國外研制了 IMP、 ADAMS及 DAMN等很多專用程序，用于車輛運動學(xué)及 動力學(xué)分析。 本文是在消化吸收引進的 ADAMS軟件過程中，結(jié)合汽車設(shè)計，解決運動學(xué)及動力學(xué)問 題，從而提高設(shè)計 質(zhì)量。 二、 ADAMS軟件概述 ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems，即機械系統(tǒng)動力 學(xué)自動化分析軟件包）是由美國機械動力公司開發(fā)的。由于該軟件采用的比較先進的計算方 法，大大地縮短了計算時間，其精確度也相當(dāng)高，因上，被廣泛應(yīng)用于機械設(shè)計的各個領(lǐng)域。 軟件功能如下： 一般 ADAMS分析功能如下 : （ 1）可有效地分析三維機構(gòu)的運動與力。例如可以利用 ADAMS來模擬作用在輪胎上的垂直、轉(zhuǎn)向 、陀螺效應(yīng)、牽引與制動、力與力矩；還可應(yīng)用 ADAMS進行整個車輛或懸架系統(tǒng)道路操縱性的研究。 （ 2）利用 ADAMS可模擬大位移的系統(tǒng)。 ADAMS很容易處理這種模型的非線性方程， 而且可進行線性近似。 （ 3）可分析運動學(xué)靜定（對于非完整的束或速度約束一般情況的零自由度）系統(tǒng)。 （ 4）對于一個或多外自由度機構(gòu) ， ADAMS可完成某一時間上的靜力學(xué)分析或某一時 間間隔內(nèi)的靜力學(xué)分析。 （ 5）有線性系統(tǒng)模態(tài)分析、力輸入運動以及模擬控制系統(tǒng)的能力。 美國 MDI(Mechanical Dynamics Inc)公司 2020 年中國用戶年會論文集 230 ADAMS采用了兩種直角坐標(biāo)系：總體坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系，它們之間通過關(guān)聯(lián)矩陣相互轉(zhuǎn)換。 總體坐標(biāo)系是固定坐標(biāo)系，它不隨任何機構(gòu)的運動而運動。它是用來確定構(gòu)件的位移、 速度、加速度等的參考系。 局部坐標(biāo)系因定在構(gòu)件上，隨構(gòu)件一起運動。構(gòu)件在空間內(nèi)運動時，共運動的線物理量 （如線位移、線速度、線加速度等）和角物理量（如角速度、角位移、角加速度）都可由局部坐標(biāo)系相對于總體坐標(biāo)系移動、轉(zhuǎn)動時
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