基于ADAMS_Car的双横臂悬架的运动学建模与仿真_王南
基于ADAMS的双横臂悬架的仿真及优化
如 图 3 6所 示 。 ~
委
证
军 轮 行 程/ mm
图 6 前 轮 前 束 角 随 车轮 跳 动 曲线
基 u 娶
摇 + H
由图 6可看 出 : 轮前 束 角 的初 始值 为0 O 1; 前 . 1。 随着 车 轮 的 跳 动 , 值 的 变 化 范 围 为 一 1 3 9 ~ 其 .0。
对 优化 前 后 车 轮定 位 参 数进 行 对 比, 结果 如 图
7 1 ~ O所 示 。
援
坚 l 1 娶
+ H
要求 车轮 从 满 载 位 置 起 上 下 跳 动 ±5 0 mm 的 范围内, 车轮 外倾 角 变化 在 1以 内 。从 图 9可 以 看 。
出: 优化后 , 双横臂 独立 悬架 的 车轮外倾 角 的初始 值
ml。表 3为优 化后 悬架 的部分 硬 点坐 标 。 T l
车 轮行 程 / m a r
表 3 双 横 臂 独 立 悬 架 优 化 后 硬 点 坐 标
图 4 主 销 内 倾 角 随 车 轮 跳 动 曲 线
mm
由图 3可 以 看 出 : 销 后 倾 角 的 初 始 值 为 主
5 3 75 ; . 6 。主销 后倾 角 随 车 轮上 跳 而增 加 , 变 化 范 但
[] MS . u n gss es naayi: es n2 0 . . 6 C R n i up ni nls V ri 0 7 1 0 n o s o
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。
汽车双横臂独立悬架动力学建模与优化设计
9000.0 8000.0 7000.0 6000.0 5000.0 4000.0
-50.0
2.0
1.0
initial_left_hub_forces
-25.0
0.0
25.0
50.0
wheel travel(mm)
initial_wheel_travel_base
0.0
-1.0
-50.0
-25.0
0.0
通 过 模 拟 数 据 分 析 之 后, 依 照 车 辆 前 后 悬 架 的 偏 差 比 例, 确 定 前 悬 架 的 线 性 段 刚 性 程 度 为 33N/mm, 具 体 的 取 值 范 围 在 ±10mm 之间。从图 2 当中的数据分析可以看 出,前侧中心的高度在设计负载的状态下为 79mm,保持在合理的设计范围之内,侧倾的 中心高度直接影响到了汽车悬架系统的稳定 性,侧倾中心越高,车轮之间的间距变化也 就越大,则对轮胎的磨损越严重。同时侧倾 中心越高,在弯道过程中越容易翻车。因此, 在进行悬架设计工作中,必须要对这些问题
MANUFACTURING AND PROCESS | 制造与工艺
时代汽车
汽车双横臂独立悬架动力学建模与优化设计
何名基 方盛车桥(柳州)有限公司 广西柳州市 545006
摘 要:随着汽车行业的发展,对汽车的操控稳定性和整车舒适性要求是越来越高。目前越来越多商用车使用了独 立悬架系统,提高整车的操控稳定性和舒适性。基于此。本文结合工作内容,重点针对汽车双横臂独立悬 架系统展开了分析和研究,并且提出了相应的优化设计要点,以供参考。
本文以目前在商用车上日益流行的双横 臂独立悬架系统为模型,进行优化分析,并 提出了相应的优化设计方法。在双横臂独立 悬架系统设计过程中,合理的设计上下摆臂 的长度和角度的,可有效提高车轮的定位精 度、有效降低侧倾中心高度和中心高度,使 得整车在弯路当中的表现更加稳定,有效提 高整车行驶安全性。
基于ADAMS_CAR的双横臂独立悬架建模与仿真
(Colle ge of Auto m otioe engineering , Jilin unioersit y , Changchun 130022 , China )
Abstract : A double w ishbone suspensi on model of a pickup was built usi ng ADAM S/ CAR . The ki ne matics of t he suspensi on was uncovered base on t he general t heor y . The experi mental results show t hat t he antidi ve/ anti-lift 、 ri de rate and t otal roll rate perf or mance are i mproved re mar kable by putti ng 20 mm down t he low control ar m f ront poi nt connected to t he body . Key words : auto moti ve engi neeri ng ; double w ishbone suspensi on ; si mulati on model ; ki ne matics ; ADAM S/ CAR
转向角变化曲线 S teeri ng angle curve
图12 F i g .12
轮距变化曲线 W heel track curve
从上述悬架特性参数的仿真结果可以看出: 轮距变化量等多项特性指标都满足设计 !前轮定位角、 要求; 抗点头 / 抗抬头效应较差; 悬架刚度和侧倾角刚度在车轮上跳时迅速降低。 " #
利用ADAMS_car对双横臂悬架的动态仿真与分析
利用ADA M S/car对双横臂悬架的动态仿真与分析黄杰文,黄菊花(南昌大学机电工程学院,南昌330031)摘要:利用ADAMS/car软件对样车建立双横臂悬架仿真模型,并对后倾拖距、磨胎半径、侧倾中心、四个定位角和车轮跳动量进行动态仿真。
通过对仿真结果与样车悬架相应参数进行比较,验证了仿真模型的动特性与样车悬架动特性的一致性。
其结论对汽车悬架的设计与开发具有一定的参考价值。
关键词:ADAM S/car软件;双横臂;动态仿真中图分类号:TP39119 文献标识码:A 文章编号:1671—3133(2010)03—0127—05D ynam i c si m ul a ti on and ana lysis of double w ishbone ba sed on ADA M S/carHUANG J ie2wen,HUANG Ju2hua(Electrical and Mechanical Engineering College,Nanchang University,Nanchang330031,China) Abstract:The si m ulati on model of double wishbone sus pensi on of sa mp le vehicle was established using ADAMS/car s oft w are,and dyna m ic si m ulati ons of sus pensi on trail,scrub radius,r oll center,f our orientati on angles and wheel ju mp ing was done.The si m ula2 ti on result was compared with the corres ponding para meters of sa mp le vehicle sus pensi on,and it was als o verified that dyna m ic characteristics of si m ulati on model and samp le vehicle sus pensi on are consistent.The conclusi on has certain reference value for the design and devel opment of vehicle sus pensi on.Key words:ADAMS/car;double wishbone;dyna m ic si m ulati ons0 引言悬架是现代汽车上的重要总成之一,它把车架(或车身)与车轴(或车轮)弹性地连接起来,主要功能是传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩,并且缓和由不平路面传给车架(或车身)的冲击载荷,削弱由此引起的承载系统的振动,以保证汽车平顺地行驶[6]。
基于ADAMS_Car的双叉臂独立悬架优化设计
基于ADAMS/Car 的双叉臂独立悬架优化设计张学荣1王若平1李成彬1严小俊2类雪2(1江苏大学汽车与交通工程学院,镇江212013)(2南京汽车集团有限公司名爵分公司,南京210031)Optimum design of double-wishbone independent suspension based on ADAMS/CarZHANG Xue-rong 1,WANG Ruo-ping 1,LI Cheng-bin 1,YAN Xiao-jun 2,LEI Xue 2(1School of Automobile and Traffic Engineering ,Jiangsu University ,Zhenjiang 212013,China )(2Nanjing Automobile(Group )Corporation ,Nanjing 210031,China )文章编号:1001-3997(2009)12-0264-03【摘要】利用ADAMS 建立了某国产跑车的双叉臂独立悬架的虚拟样机模型。
在ADAMS/CAR 中针对该跑车悬架系统进行仿真,研究悬架参数对操纵稳定性的影响并分析在路试过程中出现的操纵稳定性较差、轮胎磨损严重等问题的原因。
通过优化分析提出了悬架参数的改进意见。
关键字:ADAMS ;双叉臂式独立悬架;操纵稳定性;优化设计【Abstract 】It a virtual prototype model of a double-wishbone independent suspension of a certain domestic sports car was established under ADAMS .With the help of ADAMS/CAR ,the suspension system of this sports car has been simulated in order to study the effect of the suspension parameters on vechile handing stability and analyse the problems such as poor vechile handing stability ,serious tire wear and so on.Through the optimum design ,a improved suspension is obtained.Key words :ADAMS ;Double-wishbone independent suspension ;Vechile handing stability ;Op -timum design中图分类号:TH12,U463.1文献标识码:A*来稿日期:2009-02-201前言目前,跑车的导向机构大多是双叉臂式悬架,又称双A 臂式独立悬架。
全地形消防车双横臂悬架仿真分析与优化
科技大学学报(自然科学版),2018,39(05):100-105. [5] 黄 文 涛 , 高 群 . 麦 弗 逊 前 悬 架 优 化 设 计 [ J ] . 机 械 设 计 与 制
3 全地形消防车悬架模型优化设计
3.1 全地形消防车悬架模型优化
通过上述分析可知主销内倾设计角度偏小,需 要进一步优化,因此确定优化目标为主销内倾角。在 ADAMS/Car中是通过改变硬点坐标来实现定位参数优化 的,由于悬架设计硬点坐标很多,考虑全部硬点坐标的 话将影响优化速度,因此需通过ADAMS/insight软件对 硬点坐标进行灵敏度分析,根据影响程度,选取关键影 响因子。本次选取上控制臂外点的x、y、z坐标(uca_ out_x,uca_out_y,uca_out_z),下控制臂外点的x、 y、z坐标(lca_out_x,lca_out_y,lca_out_z),上控制 臂前后点的z坐标(uca_front_z,uca_rear_z),下控制 臂前后点的z坐标(lca_front_z,lca_rear_z)共计10个坐 标点进行灵敏度分析。灵敏度分析结果如图5所示。
1 全地形消防车悬架模型的建立
1.1 全地形消防车悬架模型分析 通过对比分析不同悬架的优缺点,确定了全地形消
防车悬架的类型为双横臂独立悬架,根据悬架设计理论 以及整车参数完成了悬架弹性元件、阻尼元件及导向机 构的设计计算,建立了全地形消防车双横臂悬架三维模 型,如图1所示。其结构简图如图2所示。在图2中A、 B、C点分别为悬架上控制臂前点、后点、外点,D、 E、F点分别为悬架下控制臂外点、后点、前点,G为车 轮轴线与主销交点,K是车轮中心点,转向节臂铰点为 K,转向梯形断开点是J,H为轮胎与地面的接触点。
基于ADAMSCar的汽车悬架系统_动力学建模与仿真分析毕业设计
毕业设计(论文)题目:基于ADAMS/Car的汽车悬架系统动力学建模与仿真分析毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日指导教师评价:一、撰写(设计)过程1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)指导教师:(签名)单位:(盖章)年月日评阅教师评价:一、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)评阅教师:(签名)单位:(盖章)年月日教研室(或答辩小组)及教学系意见教研室(或答辩小组)评价:一、答辩过程1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)教研室主任(或答辩小组组长):(签名)年月日教学系意见:系主任:(签名)年月日********大学毕业设计(论文)任务书姓名:院(系):专业:班号:任务起至日期:毕业设计(论文)题目:基于ADAMS/Car汽车悬架系统动力学建模与仿真分析立题的目的和意义:汽车悬架是车架(或车身)与车轴(或车轮)之间的弹性联结装置的统称。
wgx-基于ADAMS双横臂式独立悬架的仿真设计
基于ADAMS双横臂式独立悬架的仿真设计摘要:双横臂独立悬架是常用的悬架形式之一,在汽车领域内有着广泛的应用,要求具有稳定可靠的性能。
其突出优点在于设计的灵活性,可以通过合理选择空间导向杆系的铰接点的位置及控制臂的长度,使得悬架具有合适的运动特性。
本文应用多体动力学软件ADAMS/View建立了某轻型汽车的前双横臂式独立悬架模型,进而进行运动学分析,得到了上横臂长度主销长度、上横臂在汽车横向平面的倾角、下横臂长度和下横臂在汽车横向平面的倾角的值最终优值,从而为设计和改进提供快速、可靠的技术依据,达到大幅度降低设备研制成本,大大降低了轮胎的磨损情况的目的。
关键词:ADAMS 双横臂独立悬架车轮定位参数建模运动学仿真分析引言随着科学技术的发展,计算机辅助设计技术越来越广泛的应用在各个领域。
现在,他已经突破了二位图纸电子化的框架,装向三维实体建模、动力学模拟仿真和有限元分析为主线的虚拟样机制作技术。
使用虚拟样机制作技术可以在设计阶段预测产品的性能,优化产品的设计,缩短产品的研制周期,节约开发费用。
机械系统动力学仿真分析软件ADAMS可以直接创建完全参数化的机械系统几何模型,也可以使用其它CAD软件(如:Pro/ENGINEER)传过来的造型逼真的几何模型;然后,在几何模型上施加约束、力/力矩和运动激励;最后对机械系统进行交互式的动力学仿真分析,在系统水平上真实地预测机械结构的工作性能,实现系统水平的最优设计。
目前不等长双横臂式悬架已广泛应用在轿车的前后悬架上,可以通过合理选择空间导向杆系的铰接点的位置及控制臂的长度,使得悬架具有合适的运动特性。
采用运动学原理和空间解析几何的方法,可以分析双横臂独立悬架的空间运动和前轮定位参数下轮胎的运动,提出轮胎磨损的评价指标,从而可以建立双横臂独立悬架的运动、前轮定位参数与轮胎磨损间关系的数学模型。
同时可以研究双横臂独立悬架初始状态和定位参数对轮胎磨损的影响以减少轮胎磨损。
基于ADAMSCAR的双横臂与多连杆悬架系统运动学分析
万方数据・设计・计算.研究.悬架,其不同于传统结构之处在于下控制臂为双铰点结构,从而保证主销偏置距为负值,提高了制动时的回正性。
该结构的连杆布置使车轮中心到主销轴线偏置距变小.减小了绕主销轴线的惯性力矩。
能够实现精确的车轮定位.确保操纵稳定性和乘坐舒适性。
图1为前悬架右半部分示意图。
其中B4。
与B4:构成上控制臂,日3f4,与口4。
构成下控制臂,B4,为转向横拉杆,曰4。
为减振器,B4,为弹簧,C点为车轮中心点。
约束关系如下:转向节与上下控制臂及转向横拉杆分别在曰。
、毋、玩与日,点为球铰连接:车轮与转向节在C点为旋转副;上控制臂与副车架在A4:方向上为旋转副;减振器上端与下端鼠、A。
以及下控制臂与副车架连接处A,、A。
为万向节副;减振器上、下之间为圆柱副;横向稳定杆与转向齿条为移动副。
图1前悬架右半邵分不惹在ADAMS/CAR中建立模型有2种方法,一是直接在ADAMS/CAR中建模.利用软件提供的基本体进行组合.形成所需的模型;二是先在其它一些专业CAD软件(如UG、CATIA)中建立实体模型,再通过两个软件的接口将模型导入ADAMS/CAR中进行仿真。
比较2种方法,后者较前者建立的模型更加准确,更接近实际情况。
本文采用的是第2种方法,将CATIA中的前悬架模型导入ADAMS/CAR,具体如图2所示。
图2前悬架模型由图2可知.前悬架主要由减振器、弹簧、上控制臂、下控制臂、转向节和转向横拉杆组成。
按照前述的约束关系添加约束.并在副车架与车身之间添加橡胶衬套,使之组成完整的系统,具体如图3所示。
2009年第8期图3建立约束的前悬架模型整个前悬架系统的自由度Ⅳ为:N=6n—-EK=6x21—-124--2式中,/7,为有相对运动的部件总数;∑K为系统刚性约束之和。
这2个自由度分别是悬架左、右两侧摆臂的上、下摆动,即减振器的上、下跳动。
在进行仿真时引入转向系统和传动系统,在ADAMS/CAR中的仿真模型如图4所示。
基于ADAMS的某型越野车悬架仿真与优化研究
基于ADAMS的某型越野车悬架仿真与优化研究高帆琴;王洪亮;何源;石怡坤【摘要】Based on vehicle dynamics simulation software ADAMS/Car and key hard-point coordinates of the double wishbone type independent suspension,this paper builds an oft-road vehicle dynamic model of the double wishbone independent front suspension and makes the wheel hop analysis for the front suspension system and the sensitivity analysis for the suspension positioning parameters with ADAMS/Insight.Based on the change of the suspension positioning parameters and the sensitivity analysis results,it selects eight key suspension hard-point coordinates as design variable to optimize the four suspension positioning parameters.The simulation results show that the kinematic characteristics of the double wishbone independent suspension are improved after optimization.%以ADAMS/Car车辆动力学仿真软件为基础,根据双横臂独立悬架关键硬点坐标,建立某型越野车双横臂式独立前悬架动力学模型,并对前悬架系统进行车轮跳动仿真.在ADAMS/Insight中对前悬架定位参数进行灵敏度分析.根据前轮定位参数的变化规律和灵敏度分析结果,选取悬架的8个关键硬点坐标为设计变量,对4个悬架定位参数进行优化设计.仿真结果表明,优化后的双横臂独立悬架的运动学特性得到改善.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2017(046)003【总页数】5页(P127-131)【关键词】越野车;双横臂独立悬架;ADAMS;灵敏度分析;优化设计【作者】高帆琴;王洪亮;何源;石怡坤【作者单位】南京理工大学机械工程学院,江苏南京210094;南京理工大学机械工程学院,江苏南京210094;南京理工大学机械工程学院,江苏南京210094;南京理工大学机械工程学院,江苏南京210094【正文语种】中文【中图分类】U463.33;TP391.9悬架作为汽车的重要组成部分,其结构形式及定位参数对汽车平顺性和操纵稳定性有着决定性作用[1]。
双纵臂式非独立后悬架运动学分析
双纵臂式非独立后悬架运动学分析王冬成;潘筱;王亚南【摘要】运用ADAMS软件创建了双纵臂式非独立后悬架运动学模型,分析了轮胎在侧向力、纵向力作用下各拉杆的受力情况及后轴运动学特性.研究表明:横向推力杆及上拉杆结构增加了后轴侧倾不足转向趋势,横向推力杆对后轴侧倾不足转向的贡献为29%,上拉杆对后侧倾不足转向的贡献为11%;转弯工况,横向推力杆主要承受来自地面的横向力,横向推力杆承受的横向力为78%;上拉杆对纵倾稳定性影响很大.%The kinematics model of dual longitudinal arm dependent rear suspension was established by using ADAMS software. The force acted on the arm and the rear axle kinematics characteristics were analyzed on the condition of tire cornering the lateral force and the longitudinal force. The result showed that the layouts of the crosslink and upper link increase the rear axle under-steer performance. The crosslink ' s contribution to the under-steer is 29% and the upper link' s contribution is 11% . The crosslink is subjected to the most lateral force up to 78% on the steering condition. The upper link has important influence on the pitch performance.【期刊名称】《河南科技大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(033)006【总页数】3页(P28-30)【关键词】双纵臂;后悬架;运动学仿真;后轴转向特性【作者】王冬成;潘筱;王亚南【作者单位】郑州日产汽车有限公司,河南郑州450016;郑州日产汽车有限公司,河南郑州450016;北京理工大学机械与车辆学院,北京100081;郑州日产汽车有限公司,河南郑州450016【正文语种】中文【中图分类】U463.330 前言悬架对行驶平顺性和操纵性有着重要影响。
基于ADAMS_CAR的汽车前悬架仿真分析
T
T
d 坠T dt 坠q
-
坠T 坠q
T
T
+φ q P +θ q μ =Q
(1)
完整约束方程:φ(q , t)=0
(2)
非完整约束方程:θ(q , q , t)=0
(3)
式中:T —系统动能;q —系统广义坐标列阵;
Q —广义力列阵;p —对应于完整约束的拉氏乘
子列阵;μ —对应于非完整约束的拉氏乘子列阵。 在仿真计算中要使用修正的 Newton-Raph-
[4]王宏威.浅析我国汽车维修业现状及发展战略[J].科技 资讯,2006,(29).
收稿日期:2009-04-09
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(上接第 7 页)
后倾角变化大约 3.7° ;下跳 100mm 时,变化大约
参考文献
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[2]周静. 抓管理 促培训 提高从业人员素质的对策[C]. 全国汽车维修检测学术研讨会论文集,2005.
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文章编号:1002- 4581(2009)04- 0005- 04
·基于 ADAMS /CAR 的汽车前悬架仿真分析·
基于 ADAMS / CAR 的汽车前悬架仿真分析
郝海生,黄勇,庹永恒 Hao Haisheng,Huang Yong,Tuo Yongheng
(重庆交通大学 重庆市交通运输工程重点实验室,重庆 400074)
基于ADAMS_CAR的SUV双横臂式独立前悬架建模与仿真
1 引言
悬架的结构特点对汽车操纵稳定性和平顺性有 着至关重要的影响。双横臂悬架有诸多优点,现很多 乘用车的前悬架都采用这种结构,在 SUV 的前悬架 上使用更为广泛。本文以多体动力学软件 ADAMS/CAR 为手段分析了现某一国产 SUV 的双 横臂式前悬架,研究了此悬架的几何参数对汽车操 纵稳定性和平顺性的影响,揭示了该悬架的运动规 律。
图 11 主销偏移距变化曲线
图 14 侧倾中心变化曲线 (下转第 22 页)
22 技术纵横
轻型汽车技术 2009(11/ 12)总 243/ 244
图 10 转向系统整体固定状态下振型图
4结论
1. 转向管柱和转向盘各自自由状态的 1 阶固有 频率分别为 109.1Hz 和 17.2Hz,可以排除转向系统 异常抖动是由转向管柱或转向盘引起。转向系统自 由状态的一阶频率为 33.3Hz,转向系统整体固定在 模拟台架上的一阶频率为 30.1Hz 和车辆怠速频率 更为接近。由于实车安装支架刚度应远小于夹具刚 度,可得该转向系统在实车装配后其系统的一阶频 率应低于 30Hz 很可能与车辆怠速频率相吻合,从 而产生共振引起转向系统异常抖动。为验证该结论, 还需在实车装配状态下测试。
阅悬架布置图获得,质量参数(质量、质心与转动惯 量等)利用 CATIA 三维软件计算得到,力学特性参 数(刚度、阻尼等特性)通过查阅技术资料获得。在建 模时抽象出上摆臂、下摆臂、主销、转向节、轮轴等 刚体。主销、转向节、轮轴因无相对运动建模时可视 为一体,上、下摆臂与主销以球铰联接,与副车架以 衬套联接,转向节与转向拉杆以万向节铰联接。前 悬架的自由为 2 个,2 个自由度为车轮的上下跳动, 建立的 SUV 双横臂式前悬架 ADAMS/CAR 仿真模 型如图 2。
基于ADAMS的双横臂悬架系统仿真
设计与研究Design and Research基于ADAMS的双横臂悬架系统仿真ADAMS double wishbone suspension system simulation based on赵 妞(金肯职业技术学院 汽车与机械工程系)摘 要:本文运用ADAMS/Car对双横臂独立悬架进行建模并仿真,在观察悬架运 动过程中,初步验证了运用ADAMS/Car进行汽车悬架建模仿真的合理性,从而为悬架的设计提供了一种新的可行性方案。
关键词:车辆工程 双横臂悬架 仿真中图分类号:U463.33Abstract: in this paper, using ADAMS/Car modeling and Simulation of the double wishbone independent suspension, in the observation of suspension movement process, preliminaryvalidate the rationality of the use of ADAMS/Car vehicle suspension system modeling andsimulation, which provides a new feasible scheme for suspension design.Keywords: vehicle engineering double wishbone suspension simulation1 ADAMS/Car简介及双横臂悬架系统的结构分析A D A M S/C a r模块分为S t a n d a r d(标准)和Template Builder(模板建模器)两种模式,并对应不同的菜单界面功能。
其中,标准模式是以模板为基础对已存在的半车模型和整车模型进行仿真分析。
双横臂式独立悬架的两个摆臂长度可以相等,也可以不等,按上下摆臂是否相等,可以分为等长双横臂式和不等长双横臂式两种。
基于ADAMS的双横臂独立悬架的仿真分析及优化设计
基于ADAMS的双横臂独立悬架的仿真分析及优化设计双横臂独立悬架是一种常见的汽车悬架结构,在承载、减震等方面都有良好的表现。
本文将基于ADAMS软件对双横臂独立悬架进行仿真分析及优化设计。
首先,建立模型。
模型包括车辆、轮胎和悬架三部分。
车辆和轮胎可以在ADAMS软件库中选择合适的模型,而悬架部分需要根据实际情况进行建模。
本文选用的汽车型号为A车型,采用铝合金材料制作。
悬架部分包括上下控制臂、防滚杆、弹簧和减震器。
其次,进行初始仿真分析。
在初始状态下,车辆是静止的,因此只需分析悬架部分的静态特性。
通过仿真分析,可以得出悬架的几何参数、弹簧刚度和减震器阻尼等关键参数,为后续优化设计提供依据。
接着,进行参数优化设计。
通过改变几何参数、弹簧刚度和减震器阻尼等参数,分析对悬架性能的影响。
优化的目标是使悬架在承载和减震方面达到最佳性能。
可以采用遗传算法等优化算法进行参数优化,以求得最优解。
最后,进行动态仿真分析。
在动态情况下,车辆会受到外部力的作用,因此需要对悬架进行动态特性分析。
通过动态仿真分析,可以得出悬架的动态特性,包括自然频率、振幅和动态刚度等重要参数。
根据这些参数,可以进一步改进悬架的设计,使其在动态工况下具有更好的性能表现。
综上所述,基于ADAMS的双横臂独立悬架的仿真分析及优化设计有着广泛的应用前景。
通过仿真分析和参数优化设计,可以大大缩短产品研发周期,降低研发成本,提高产品的可靠性和性能表现。
为了更好地进行双横臂独立悬架的仿真分析及优化设计,需要对其相关数据进行收集和分析。
以下是一些重要数据及其分析:1. 车辆重量:车辆重量是影响悬架设计和性能的重要因素。
一般来说,车辆重量越大,悬架需要承受的压力也就越大,因此需要更强的支撑力来保证悬架的性能。
在优化设计过程中,需要充分考虑车辆重量对悬架性能的影响,以使悬架在承载方面具有较好的表现。
2. 弹簧刚度:弹簧刚度是指在径向方向施加单位力量时,弹簧产生的变形量。
基于ADAMS/View的双横臂独立悬架的运动学仿真分析
因汽车基 本 上 为纵 向对 称 结构 , 以 只需 建 立 所
通 过 车轮 中心 的汽车 横 向平 面 与车轮平 面 的交 线和地 面垂 线之 间 的夹角 叫前轮 外倾 角[ 。其 主要 3 ] 作用 如下 :) 车轮磨 损均 匀 , 轻轮 毂外轴 承 的负 1使 减
荷 ; ) 与拱 形 路 面 相适 应 。前 轮 外倾 角 随 车轮 跳 2可 动 的变化 曲线见 图 4 。由 图 4得 前 轮外 倾 角 的变化
第 2 卷 第 4期 9
21 0 2年 7月
河 北 工 业 科 技
He e o r a fI d s ra ce c n c n l g b i u n lo n u ti l in e a d Te h oo y J S
Vo . 9 NO 4 12 , .
J l 0 2 uy2 1
系统 各个 构件 均 为刚体 , 略零 部件 的 弹性 ; 忽 2 所 有构 件之 间 的连 接 都 简 化 为 铰接 , ) 内部 间 隙忽 略不 计 ;
基于ADAMS的双横臂独立悬架优化仿真分析
(a)(b)图3工况2温度场分布图5小结(1)运用MSC.MRC有限元软件,对铝锭半连续铸造过程进行了热力耦合分析;分析了初始温度、拉坯速度及结晶器冷却能力对铝锭温度场和应力场的影响。
(2)模拟现场工艺条件,建立了铝合金大扁锭半连续铸造仿真计算的有限元模型,根据现场工艺,确定了相应的边界条件。
(3)仿真结果与现场实验观测结果基本吻合,说明了仿真分析的准确性,同时,仿真分析为确定正确的工艺参数,寻找改善应力场分布的途径,探索抑制裂纹出现的措施提供了依据,能够很好的用于半连续铸造过程的仿真研究。
参考文献1单长智,王立娟,王德满.实心圈锭的应力分析及防止裂纹的措施[J],轻合金加工技术,1997(25):1 ̄4.2李晓谦,胡仕成,快速铸轧中的接触热导及带坯在铸轧区的温度分布的仿真分析[J].重型机械,1999(3):34 ̄37.3段湘安.铸轧辊套传热的集肤效应与参数影响的数值仿真研究:[硕士论文].长沙:中南大学机电工程学院.2002.4邢书明.难变形钢铁材料半固态连铸技术研究[D].北京:北京科技大学出版社,1996.5邢书明,李亚敏,胡汉起.半固态连铸过程拉漏(断)机理研究[J].特种铸造及有色合金,2000(1):16 ̄19.6杨世铭,陶文铨,传热学[M].北京:高等教育出版社,2003.7干勇,仇圣桃,萧泽强.连续铸钢过程数学物理模拟[M].北京:冶金工业出版社,2001.8李毅波.连续铸轧多场耦合建模及工艺参数匹配规律的仿真研究:[硕士论文].长沙:中南大学机电工程学院,2005.9陈火红,于军泉,席源山.基础与应用实例[M].北京:科学出版社.2004.10Msc.Software.Msc.Marc2005(VolumeA):TheoryandUserInformation.[M]MSC.Software.2005.基于ADAMS的双横臂独立悬架优化仿真分析于海峰于学兵(大连理工大学动力与能源工程学院,大连116023)SimulationanalysisandoptimizationofdoublewishbonesuspensionbasedonADAMS/CARYUHai-feng,YUXue-bing(DalianUniversityOfTechnology,SchoolofEnergyandPowerEngineering,Liaoning,Dalian116023)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!"【摘要】利用机械系统动力学分析软件ADAMS,建立了带有转向系统的双横臂独立前悬架虚拟样机模型。
基于ADAMS的双叉臂悬架系统动力学研究
随着生活质量的提高,人们对汽车的要求越来越注重行驶过程平顺性以及操纵稳定性。
而悬架的结构特点对操纵稳定性和平顺性的影响至关重要[1]。
双叉臂式独立悬架是汽车悬架结构中常见的一种形式,具有诸多优点,使其广泛地应用于轿车、轻型车等的前悬架。
目前对双叉臂悬架运动规律的研究较多[2~4]。
为减少研发成本,虚拟样机技术的应用随着计算机的普及得到了大的推广。
ADA MS具有丰富的建模功能和强大的运动学与动力学解算能力,可以建立规模庞大、机构复杂的系统级仿真模型,可对悬架和整车的性能进行综合评价,被广泛应用与悬架和整车设计开发[5~8]。
为了分析双叉臂式前悬架的性能以及对操纵稳定性的影响,本文在adams/car中建立该悬架的虚拟样机模型,利用ADAMS/Insight 优化了影响悬架性能的关键硬点参数,对优化前后的悬架进行仿真分析,对比了优化前后的主销偏距、前束角、车轮外倾角等悬架性能参数,结果表明优化后的悬架操控性能有了大幅度的提升。
1 构建仿真模型在建立双叉臂悬架模型前,必须对悬架系统进行合理的数学模型简化和基本假设:整个双叉臂悬架作为一个多刚体系统进行仿真,系统的各个刚体在各方向的惯性力均为零;某些铰链在一些方向的力的约束真值比较小,对整车动力学的影响可以忽略不计,也假设其为零;减振器简化为线性弹簧和阻尼,各运动副里的摩擦力忽略不计;本文的研究重点为悬架,轮胎可简化为刚性体。
硬点是各零件之间连接处的关键几何定位点,确定硬点就是在子系统坐标系中给出零件之间连接点的几何位置。
从厂家提供的零部件装配图上可以得到硬点的坐标值。
计算或者测量整合零件的质量、质心位置以及绕质心坐标系三个坐标轴的转动惯量,将这些动力学参数填写到相应的输入中。
以硬点为基础创建几何模型,定义各零件间的运动关系,确定约束类型将各零件连接起来,从而构成模板,然后将模板生成子系统并且与试验台装配成悬架测试系统,完成双叉臂式悬架在ADA MS/C ar中的虚拟样机模型,如图1所示。
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主销后倾角应保证车轮具有足够的侧向力回
正力矩 , 以提 高汽车直线行驶的稳定性 。 一般主 销后倾角越大 , 回正力矩也就越大 。要求 后倾角 具有随车轮上跳而增 加的趋势[ 8] , 这样可以抵 消 制动点头时后倾角减小的趋势 。 主销后倾角与车 轮跳动量之间的变化曲线如图 6 所示 , 平 衡位置 处的主销后倾角约为 7 .78°。 主销后倾角随车轮 上跳而增大 , 使前轮有沿直线行驶的趋势 , 从而提 高了汽车的操纵稳定性和转向轻便性 。
图 7 为主销内倾角的仿真曲线 。主销内倾角 能够产生主销内倾距 , 通过内倾距的变化 来改善 汽车的操纵稳定性 。 由图可见 , 平衡位置 处的主 销内倾角约为 9 .4°, 车轮跳动时 , 主销内倾角近似 成线性变化 。作用 减少转向操纵力 , 减少 回跳和 跑偏现象 , 改善车辆直线行驶的稳定性 。
定义系统模型的绝对坐标系 时 , 坐标原点为 两侧车轮接地印迹中心点 连线之中点 , 车辆行驶 方向为 x 轴负向 , y 轴为坐标原点指向驾驶员右 侧 , z 轴则符合右手螺旋法则垂直向上[ 7] 。 整个悬 架系统由上下横臂 、转向节 、扭杆 、转向横拉杆 、横 向稳定杆 、转向系统 、车轮和试验台等组成 。
双横臂悬架是当前汽车上常用的前悬架结构
形式 , 对车辆行驶的操纵稳定性 、行驶平顺性和安 全性等有着重要的影响[ 1 -3] 。 通过适当地选择上
下横臂的长度 , 并进行合理地布置 , 就可以使轮距
及前轮定位参数变化 均在可接受的限定范围内 , 保证汽车具有良好的行驶稳定性[ 4] 。ADAMS 软件 是目前广泛应用的汽车动 力学分析软件 , 可以方
2 01 0 年
1 建立仿真模型
的几何模型 , 如图 1 所示 。
1 .1 简化前悬架
假设前悬架关于整车纵向中心对称面对称 ,因而 只需要建立半个前悬架模型 , 而另一半模型(包括零 件、硬点 、约束)可由 ADAMS Car 自动生成 。
在建立双横臂悬架时对模型 做如下简化 :假 定前悬架为一个多刚体系 统 , 所有零部件都认为 是刚体 , 忽略导向杆件的柔性和变形 ;轮胎简化为 刚性体 ;忽略各运动副内的摩擦力 ;簧上质量根据 质心位置按比例分配于前 、后车架上 。
1 .4 建立转向系统模型 悬架系统的运动学和弹性运动学分析可以在
不与转向系统组合的情况下进行 , 考虑到 转向系 统与悬架系统运动机构可能会发生相互干涉的情 况 , 在对悬架系统进行运动学分析时 , 加入转向系 统进行分析会比较合理 。通过对 ADAMS Car 软件 中自带齿轮齿条转向系模板的适当改动 , 作为本 设计的转向系统(图 2)。
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河 北 工 程 大 学 学 报 (自 然 科 学 版)
2 01 0 年
要求在行驶中变化不是很大 。 悬架刚度随车轮上 下跳动的变化曲线如图 8 所示 , 在平衡点 悬架刚 度急剧增大 。 因此在设计时还需要完善悬架刚度 的相关参数 。
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在本次仿真中 , 将建立一个虚拟试验台 , 以两侧车 轮同向跳动设置仿真步数 20 步 , 车轮跳动行程为 -80 ~ 80mm 。
1 .7 定义约束
前悬架模型中零件间要进行正确的运动 ,还必须 定义零件间的约束 。 按照各个零件间的运动关系确 定约束类型 , 通过约束将各个零件连接起来。
1 .8 定义组装
第 27 卷 第 4 期 河 北 工 程 大 学 学 报 (自 然 科 学 版) Vol.27 No.4 2010 年 12 月 Journal of Hebei University of Engineering (Natural Science Edition) Dec.2010
为了保证汽车 具有良好的稳定性和平顺性 , 在正常的车轮跳动范围内 , 设置汽车定位 参数如 下 :轮 胎自由半径 300mm , 轮胎刚 度 200N mm , 簧 上质量 1 400kg , 质心高度 400mm , 轴 距 2 765mm 。
第4期
王南等 :基于 ADAMS Car 的双横臂悬架的运动学建模与仿真
1 .2 建立硬点
建立双横臂独立前悬架模型的关键就是确定 硬点 .根据某小型轿车双横臂悬架的实际结构 , 逐 一创建前悬架左 半边硬点坐标值如表 1 所示 , 系 统自动生成对称的右半边硬点 。
表 1 左侧悬架硬点坐标值 Tab.1 Left suspension hard point coordinate value
文章编号 :1673-9469(2010)04-0055-04
基于 ADAMS Car 的双横臂悬架的运动学建模与仿真
王 南 , 王 晶 , 平恩顺
(河北工程大学 机电学院 , 河北 邯郸 056038)
摘要 :采用虚拟样机技术 , 利用机械系统动力学分析软件 ADAMS 建立了双横臂独立悬架的多刚 体模型 , 并对模型进行仿真计算 , 得到了前轮前束角 、前轮外倾角 、主销后倾角 、悬架刚度等定位 参数在行驶过程中随车轮上下跳动的变化曲线 。 结果表明 , 在曲线平衡位置处 , 前轮前束角正 处于零点 ;前轮外倾角略小于零 , 约为 -0 .03°, 主销后倾角约为 7 .78°, 主销内倾角约为 9 .4°, 仿 真模型的动特性与样车悬架的动特性基本一致 , 该方法可以准确地计算悬架的多种性能 , 提高 了仿真精度和设计效率 。 关键词 :ADAMS Car ;双横臂悬架 ;建模 ;仿真 中图分类号 :U46 文献标识码 :A
硬点
x mm y mm z mm
下控制臂前支点
-200 -400 150
下控制臂外支点
0
-750 100
下控制臂后支点
200 -450 155
上控制臂前支点
100 -450 525
上控制臂外支点
40
-675 525
上控制臂后支点
250 -490 530
减震器上安装点
40
-500 650
减震器下安装点
便的对虚拟机械系统进行 静力学 、运动学和动力 学分析 ;宋传学[ 5] 利用 ADAMS 软件建立了某皮卡
车双横臂悬架模型 , 揭示出了该悬架的运动规律 ; 于海峰[ 6] 利用 ADAMS Car 建立了带有转向系统的 双横臂前悬架虚拟样机模型 , 并对其进行 了仿真 分析 , 修改悬架的各种参数来对其进行优化设计 。 本文运用 ADAMS 建立双横臂式悬架模型 , 对前轮 前束角 、前轮外倾角等参数进行仿真分析 , 通过施 加轮跳运动从而获得该车轮定位角的变化 , 对悬 架进行综合分析并评价其操纵稳定性 。
Kinematics modeling and simulation of double wishbone suspension based on ADAMS Car
WANG Nan , WANG Jing , PING En-shun
(College of Mechanical and Electrical Engineering , Hebei University ofna)
Abstract :The multi -body model of double -wishbone independent suspension was built by the use of virtual prototyping technology and the mechanical system dynamics analysis software ADAMS , the model was simulated to obtain the curve of toe angle , camber angle , caster angle and suspension stiffness orientation parameters with the wheels up and down in the car' s movement process , in the equilibrium position of the curve , the toe angle is in the zero point ;Camber angle is slightly less than zero , it is about -0 .03°;caster angle is about 7 .78°;kingpin inclination angle is about 9 .4°.The simulation results compared with the prototype theoretical results show that the dynamic characteristics of the simulation models and the prototype vehicle suspension are basically the same , this method can accurately calculate the various performance of the suspension and improve the simulation precision and design efficiency . Key words :ADAMS Car ;double wishbone suspension ;modeling ;simulation
根据对子系统及总成部件 、约束关系的分析 , 将建立好的子系统模型转 入标准模式中 , 并与标 准悬挂试验台总装在一起 组成一个装配组合 , 这 样就完成在 ADAMS Car 模块下的建模过程 。 装配 后的双横臂悬架仿真试验模型如图 3 所示 。
在轮跳时这两个角度不宜过多的偏离初始值 。 由 图可见 , 平衡位置处的车轮外倾角略小于零 , 约为 -0 .03°, 车轮自下而上跳动的过程中 , 车轮外倾角 逐渐减小 , 因此符合设计要求 。