【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4球銷2Xiao2 5減振器上端Jianzhenqishangduan 6減振器下端Jianzhenqidaduan 7輪輞Lunwang8輪胎Luntai9A型臂Axingbi10實(shí)驗(yàn)臺(tái)Shiyanban proe建立的模型 主視圖 側(cè)視圖 軸視圖 三維模型的導(dǎo)入Proe建立的幾何模型要導(dǎo)入ADAMS中可以運(yùn)用兩種方法，第一種方法，運(yùn)用這種方法，失真率很大，且失真情況不可以預(yù)料，導(dǎo)致很多的part只顯示一部分，實(shí)體變曲面，而且仿真分析中界面顯得相當(dāng)亂。所以本文沒(méi)有用該方法。第二種使用接口軟件Mech/pro2005 ，Mech/pro2005是銜接adams和proe之間的橋梁，使用者不必退出proe應(yīng)用環(huán)境直接就可以將裝配好的總成導(dǎo)入到adams軟件之中，而且失真率幾乎為0，且畫面干凈。這里就要使用接口軟件Mech/pro2005，通過(guò)接口軟件的導(dǎo)入，ADAMS軟件生成麥弗遜懸架物理模型。第三章 麥弗遜懸架運(yùn)動(dòng)仿真 ADAMS軟件簡(jiǎn)介ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)軟件，是由美國(guó)機(jī)械動(dòng)力公司(MDI：Mechanical Dynamics Inc．現(xiàn)已經(jīng)被MSC公司合并)開發(fā)的機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真軟件。ADAMS軟件使用交互圖形環(huán)境和部件庫(kù)、約束庫(kù)、力庫(kù)，創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)幾何模型。其求解器采用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論中的拉格朗日方程方法，建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程，對(duì)虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。ADAMS仿真可用于估計(jì)機(jī)械性能、運(yùn)動(dòng)范圍、碰撞檢測(cè)、蜂值載荷以及計(jì)算有限元的輸入載荷等。ADAMS軟件提供了多種可選模塊，核心軟件包包括交互式圖形環(huán)境ADAMS／View(圖形用戶界面模塊)、ADAMS／Solver(仿真求解器)和ADAMS／Postprocessor(專用后處理)；此外還有ADAMS／FEA(有限元接口)、ADAMS／Animation(高級(jí)動(dòng)畫顯示)、ADAMS／IGES(與CAD軟件交換幾何圖形數(shù)據(jù))、ADAMS／Control(控制系統(tǒng)接口模塊)、ADAMS／Flex(柔性體模塊)、ADAMS／Hydraulics(液壓系統(tǒng)模塊)等許多模塊。尤其是ADAMS／CAR(轎車模塊)、ADAMS／ENGINE(發(fā)動(dòng)機(jī)模塊)、ADAMS／TIRE(輪胎模塊)等使ADAMS軟件在汽車行業(yè)中的應(yīng)用更為廣泛。ADAMS軟件一方面是機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真軟件的應(yīng)用軟件，用戶可以運(yùn)用該軟件非常方便地對(duì)虛擬樣機(jī)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。另一方面，又是機(jī)械系統(tǒng)仿真分析開發(fā)工具，其開放性的程序結(jié)構(gòu)和多種接口，可以成為特殊行業(yè)用戶進(jìn)行特殊機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真分析的二次開發(fā)工具平臺(tái)。在產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中，工程師通過(guò)應(yīng)用ADAMS軟件會(huì)收到明顯效果：分析時(shí)間由數(shù)月減少為數(shù)日；降低工程設(shè)計(jì)和測(cè)試費(fèi)用；在產(chǎn)品制造出之前，就可以發(fā)現(xiàn)并更正設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，完善設(shè)計(jì)方案；在產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中，減少所需的物理樣機(jī)數(shù)量；當(dāng)進(jìn)行物理樣機(jī)測(cè)試有危險(xiǎn)、費(fèi)時(shí)和成本高時(shí)，可利用虛擬樣機(jī)進(jìn)行分析和仿真；縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。用戶使用ADAMS軟件，可以自動(dòng)生成包括機(jī)、電、液一體化在內(nèi)的任意復(fù)雜系統(tǒng)的多體動(dòng)力學(xué)數(shù)字化虛擬樣機(jī)模型。ADAMS軟件能為用戶提供從產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)、方案論證、詳細(xì)設(shè)計(jì)到產(chǎn)品方案修改、優(yōu)化、試驗(yàn)規(guī)劃甚至故障診斷整個(gè)階段、全方位、高精度的仿真計(jì)算分析，從而達(dá)到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低開發(fā)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。由于ADAMS軟件具有通用、精確的仿真功能，方便、友好的用戶界面和強(qiáng)大的圖形動(dòng)畫顯示能力，所以該軟件已在全世界數(shù)以千計(jì)的著名大公司中得到成功的應(yīng)用。另外，使用ADAMS建立虛擬樣機(jī)非常容易。通過(guò)交互的圖形界面和豐富的仿真單元庫(kù)，用戶快速地建立系統(tǒng)的模型。ADAMS軟件與先進(jìn)的CAD軟件(CATIA、UG、PRo／E)以及CAE軟件(NASTRAN、ANSYS)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形交換格式文件相互交換以保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性。ADAMS軟件支持并行工程環(huán)境，節(jié)省大量的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。利用ADAMS軟件建立參數(shù)化模型可以進(jìn)行設(shè)計(jì)研究、試驗(yàn)設(shè)計(jì)和優(yōu)化分析，為系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化提供了一種高效開發(fā)工具。 懸架物理模型 對(duì)在proe中建立的模型必須做一部分的簡(jiǎn)化（1）懸架各部分均被認(rèn)為是剛體，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不發(fā)生變形，懸架各部分 除了輪胎外都被認(rèn)為是鐵質(zhì)的。（在本研究中物體的材質(zhì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)際并無(wú)影響）（2）不考慮物體之間連接處的間隙。（3）不考慮橡膠墊和橡膠襯套帶來(lái)的影響。（4）不考慮運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦力。（5）車身相對(duì)于地面靜止。 部件之間運(yùn)動(dòng)副的建立 各連接處的約束副如下表序號(hào) 連接位置約束類型 1車身—減振器上端球鉸 2減振器上端—減振器下端圓柱副 3減振器下端—轉(zhuǎn)向節(jié)固定副 4轉(zhuǎn)向節(jié)—輪輞轉(zhuǎn)動(dòng)副 5輪輞—輪胎固定副 6轉(zhuǎn)向節(jié)—球銷1固定副 7球銷1—轉(zhuǎn)向拉桿球鉸 8轉(zhuǎn)向拉桿—車身球鉸 9轉(zhuǎn)向節(jié)—球銷2固定副 10球銷2—A型臂球鉸 11A型臂—車身轉(zhuǎn)動(dòng)副 12輪胎—試驗(yàn)臺(tái)點(diǎn)面約束副 13試驗(yàn)臺(tái)—地面圓柱副 驅(qū)動(dòng)副的添加本文在此僅就車輪垂直跳動(dòng)時(shí)麥弗遜懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性進(jìn)行仿真分析，測(cè)試臺(tái)施加一個(gè)驅(qū)動(dòng)約束，其方程為：S=50*sin(360d*time)，如圖所示。從圖中可以看出，車輪的跳動(dòng)的行程為177。50mm，其中，正值表示車輪上跳，負(fù)值表示車輪下落。車輪跳動(dòng)隨時(shí)間的變化 懸架的運(yùn)動(dòng)仿真前懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析通常是指對(duì)前輪定位參數(shù)隨車輪跳動(dòng)時(shí)的變化情況的分析。轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn)向節(jié)和前軸或下擺臂三者構(gòu)成懸架的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，它們之間裝配要具有一定的相對(duì)位置，這種具有一定相對(duì)位置的裝配關(guān)系叫做前輪定位。前輪定位參數(shù)通常包括前輪外傾角(Camber Angle)、車輪前束(Toe Angle)、主銷后傾角(Caster Angle)、主銷內(nèi)傾角(KingpinInclination)、輪距(Wheel Track)或車輪側(cè)滑(Wheel Lateral Travel)、主銷偏移距(Scrub Radius)及主銷后傾拖距(Caster)等等。 汽車的前束角是汽車縱向中心平面與車輪中心平面和地面的交線之間的夾角。如果車輪的前部靠近汽車縱向中心平面，則前束為正值；反之則為負(fù)值。為了不因輪胎的側(cè)偏而使磨損加劇、滾動(dòng)阻力增大以及直線行駛能力受到損害，在汽車行駛中，無(wú)論在車輪下落還是上跳時(shí)，保持前束不變或變化幅度較小非常重要，這比在汽車靜止時(shí)有一個(gè)正確的前束更為重要。換言之，設(shè)計(jì)上希望在車輪上下跳動(dòng)時(shí)，前束保持不變。車輪上跳及下跳時(shí)的前束變化對(duì)車輛的直線穩(wěn)定性、車輛的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性有很大的影響，是汽車懸架的重要設(shè)計(jì)參數(shù)之一。側(cè)傾時(shí)的前束變化也稱側(cè)傾轉(zhuǎn)向。前束變化的較理想設(shè)計(jì)特性值為：前輪上跳時(shí)，為零至負(fù)前束（176。/50mm）。麥弗遜懸架仿真時(shí)的前束變化如下圖X——車輪跳動(dòng)量（mm）Y——前束變化（度）可以看出：1：176。左右，變化較大，需進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)整。車輪外傾角是通過(guò)車輪中心的汽車橫向平面與車輪中心平面的交線與地面的垂線之間的夾角。通常對(duì)車輪外傾角的定義是指車輪的上端傾向或者傾離車身的角度。負(fù)值的外傾角度指車輪上端向內(nèi)傾，正值的外傾角指車輪上端向外傾。在轉(zhuǎn)向節(jié)的設(shè)計(jì)中確定車輪外傾角的大小。設(shè)計(jì)時(shí)使轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸的軸線與水平面成的角度，該角度就是前輪外傾角。車輪外傾角是影響汽車操縱穩(wěn)定重要參數(shù)，車輪上跳及車輪回落時(shí)的外傾變化對(duì)車輛直線行使穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性和輪胎的磨損等都有較大影響。 綜合考慮轉(zhuǎn)向性能和直線穩(wěn)定性車輪上跳和下跳時(shí) 外傾變化應(yīng)有一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶?。而?duì)于外傾變化，不同懸架結(jié)構(gòu)有較大的差異，一般上跳時(shí)對(duì)車身的外傾變化為2176。~+176。/50mm較