p114_基于MSC.ADAMS的履带车辆悬架系统应力分析
基于ADAMS的汽车前悬挂装置仿真分析
基于ADAMS的汽车前悬挂装置仿真分析基于ADAMS的汽车前悬挂装置仿真分析摘要：汽车悬挂系统是汽车行驶过程中非常重要的组成部分，对汽车的操控、乘坐舒适性以及行驶稳定性都有着重要影响。
本文利用ADAMS软件对汽车前悬挂装置进行了仿真分析，旨在探究不同悬挂参数对汽车性能的影响，并优化悬挂系统设计方案。
1. 引言汽车前悬挂装置是连接车辆车身和路面的一个重要部件，主要作用是吸收道路不平造成的冲击，保证车辆行驶过程中的平稳性和舒适性。
对前悬挂装置进行仿真分析有助于提高悬挂系统设计的准确性和可靠性。
2. ADAMS软件介绍ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是一款基于多体动力学原理的仿真软件，具有广泛的应用领域。
它可以模拟机械系统的运动、力学特性以及系统之间的相互作用，并提供了丰富的分析工具和优化算法。
3. 汽车前悬挂系统模型建立本实验选取了一款某汽车的前悬挂系统进行仿真分析。
首先，通过测量实际车辆的尺寸参数和悬挂装置的特征参数，建立了汽车前悬挂系统的三维模型。
然后，将该模型导入到ADAMS软件中，并设置初始条件和约束条件。
4. 悬挂系统刚度参数仿真在初始模型的基础上，通过调整悬挂系统的刚度参数，分别进行了横向、纵向和侧向的仿真分析。
结果显示，随着悬挂系统刚度的增加，车辆在行驶过程中的横向加速度和纵向加速度均呈现减小的趋势，而侧倾角则呈现增加的趋势。
5. 悬挂系统阻尼参数仿真在初始模型的基础上，通过调整悬挂系统的阻尼参数，分别进行了横向、纵向和侧向的仿真分析。
结果显示，随着悬挂系统阻尼的增加，车辆在行驶过程中的振动幅度逐渐减小，乘坐舒适性得到了提升。
6. 优化设计方案结合前面的仿真分析结果，综合考虑悬挂系统刚度和阻尼参数的影响，提出了一种优化的悬挂系统设计方案。
该方案在保证行驶稳定性和乘坐舒适性的基础上，能够最大限度地减小车辆在行驶过程中的横向加速度和纵向加速度，从而提升车辆的整体性能。
基于ADAMS的汽车悬架装置的仿真分析与优化
主销后倾角随车轮跳动的变化
主销内倾角随车轮跳动的变化
计算机辅助工程分析
昆明理工大学
2、测试前悬架模型
外倾角变化为范围-0.7～1.1
侧向滑移变化为范围-8 ～ 22
前轮外倾角随车轮跳动的变化
前轮接地点侧向滑移随车轮跳动的变化
5、优化前悬架模型
优化过程中最大侧向偏移变化曲线
优化过程中侧向偏移变化曲线
优化后侧向偏移变化仿真
计算机辅助工程分析 昆明理工大学
5、优化前悬架模型
优化结果显示
通过数据显示， 车轮在跳动± 100mm时，接地 点最大侧向滑 移从优化前的 18.063变为优化 后的1.1893,极 大解决了轮胎 磨损严重的问 题
计算机辅助工程分析
昆明理工大学
1、创建前悬架模型
汽车悬架系统是比较复杂的空间机构。基于ADAMS的虚拟样 机技术，可把实际悬架及转向系统的结构抽象为下图所示动力学 仿真模型。 弹簧 车轮 上横臂
主销
转向拉杆 转向节 下横臂 拉臂
昆明理工大学
测试台
计算机辅助工程分析
2、测试前悬架模型
对车轮进行平行跳动仿真来分析车轮外倾角、主销内倾角、主 销后倾角的变化，由于前束角是为了消除车轮外倾带侧向滑移量过大，上跳-100ram处滑移值22mm，在100ram处 为-8mm，该车行驶时轮胎将严重磨损； 2．车轮定位参数在车轮上下跳动过程中变化都不太大，对此皮卡 车性能影响不大。
计算机辅助工程分析
昆明理工大学
3、细化前悬架模型
通过创建设计变量，按下表对模型参数化。
设计变量 DV_1 DV_4 DV_7 ··· ···
基于ADAMS的Z型悬架性能分析及四轮定位优化
Ａ Ａ ／ ａ 通 过对 轮胎 与试验 台 的接触平 面 Ｄ ＭＳ Ｃ ｒ 加载 不 同 的载 荷 来 模 拟 悬 架 运 动 的各 种 工 况 ， 同 时记 录 车轮 运 动 学 参 数 的变 化 ， 与试 验 台 测 试 数 据进 行 对标 。主要 工况 包 括 ： 平行 轮 跳 工况 、 轮 车 侧倾 工况 、 向力加 载 工 况 、 侧 回正力 矩 加 载工 况 以 及纵 向力 加 载 工 况 ， 行 车轮 定 位 角 动 态 变 化 与 进
位移 以及 外 倾 、 束 和后 倾 的变 化 ） 其 特 性 主 要 前 ，
由悬 架几 何 关 系 决 定 ； 性 运 动 学 特 性 描 述 由轮 弹 胎和 路 面之 间的力 和 力矩 引起 的车 轮定 位 参 数 的 变化 ， 特性 主要 由 悬 架 中橡 胶 衬 套 的 刚度 特 性 其 以及 零部 件 的柔性 决定 。
上海汽车 ２ １． ３ ０ ２０
・
４ ・ ７
Ｊ
— —
试 验值
倾不 足转 向性 ， 即在 独 立悬 架 中 ， 外侧 车 轮 在 ＿ Ｉ Ｌ 时产 生前 束 ， 下落 时 产生 后束 。如 图 ６所示 ， 而 试 验配 重为 两名 乘 客 ， 内倾 角 随 侧 倾 角 的变 化 率 为 ５０ ％ ， ． ３ 而其 仿真 值 为 ４ ８ ％ 。 ．８
最流行 的多连 杆独 立 悬架 结 构 的一种 。与一 般 多
连杆 相 比 ， 该设 计更 为 紧凑 ， 为后 排 乘 客 、 李 箱 行 和燃 油系 统提供 更 大 的布 置 空 间。 同时 型 设计 又 凸现 了多 连 杆 的悬 架 性 能 优 势 ， 现 车 轮 的精 实 确控 制 ， 图 １所 示 ， 下 摆 臂 控 制外 倾 角 ， 纵 如 上 而
210979654_基于ADAMS_的履带式挖掘机越障动力学建模与分析
基于ADAMS 的履带式挖掘机越障动力学建模与分析秦仙蓉1 冯亚磊1 沈健花2 张 氢1 孙远韬11同济大学机械与能源工程学院 上海 201804 2惠普信息技术研发有限公司 上海 200131摘 要：履带式挖掘机作业时需跨越各类障碍物，在履带式挖掘机跨越障碍物时会受到来自地面的冲击载荷而产生疲劳破环，故研究履带式挖掘机的整机越障动力学特性十分必要。
基于动力学仿真软件ADAMS，研究了履带式挖掘机的整机越障动力学特性。
以某中型履带式挖掘机为例，在Pro/E 中完成履带式挖掘机的三维建模，在ADAMS 中建立其简化虚拟样机，完成该履带式挖掘机越障的动力学仿真。
结果表明:越障过程中，挖掘机车体垂向最大位移与障碍物设置高度一致，整个越障过程较为平稳。
此外，车体的转动角速度在车体越过障碍边缘到引导轮触地时刻存在较明显的变化过程。
关键词：履带式挖掘机;越障;动力学仿真;虚拟样机中图分类号：U446 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2023）05-0018-05Abstract: In view of the fact that crawler excavators need to cross all kinds of obstacles during operation, and are easily subjected to impact load from the ground, resulting in fatigue damage, it is necessary to study the dynamic characteristics of the whole crawler excavator crossing obstacles. In this study, based on the dynamic simulation software Adams, the dynamic characteristics of the whole crawler excavator are studied. Taking a medium-sized crawler excavator as an example, the three-dimensional modeling of the crawler excavator is completed in ProE, and its simplified virtual prototype is established in Adams, and the dynamic simulation of the crawler excavator crossing obstacles is completed. The results show that the vertical maximum displacement of the excavator body is consistent with the height of the obstacle during the obstacle crossing, and the body is relatively stable during the whole obstacle crossing. In addition, the rotation angular velocity of the excavator changes obviously, which occurs during the period when the excavator travels to the edge of obstacle crossing and the guide wheel touches the ground.Keywords: crawler excavator; obstacle crossing; dynamic simulation; virtual prototype0 引言挖掘机被广泛用在各类土石方开挖工程现场，据不完全统计，土石方施工过程中约60%的土石方开挖都是靠挖掘机来完成的。
基于ADAMS模型的履带车辆半主动悬挂自适应控制
利用动行程的工作空间 ，在尽量减少悬挂击穿概率 的情况下， 使 分析各种履带车辆动力学性能 的理想工具 ， 特别是在对悬挂系统
★来稿 日 ：０ ０ — ０ ★基金项 目： 期 ２ １－ ６ ３ １ 国家部委预先研究基金（ ０ ｏ ０ ｏ Ｂ Ｏ ） ５ ４ ４ ４ ｌ４ Ｑ １ １
Ｗ Ｕ Ｙｕ — ｅ ｇ， ｎ ｐ ｎ ＧＵＡ Ｊ—ｕ ， ｉｎ ＹＵＡ ｉｌｎ Ｎ ｉｆ ‘ＧＵ Ｌ ａ ｇ ， Ｎ Ｈａ—ｏ ｇ
（ ｃ ｏｌ ｆ ｃ ａｉａ ａ ｄＶ ｈｃ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｂ ｉｎ ｓｔｔ ｏ ｅ ｈ ｏｏｙ Ｂ ｉｎ ０ ０ １Ｃ ｉａ ｈ ｏ ｏ ｈ ｎｃｌ ｎ ｅ ｉｕａ Ｅ ｇ ｅｉ ， ｅ ｉｇＩ ｔｕｅ ｆ ｃ ｎ ｌ ， ｅ ｉｇ１０ ８ ，ｈｎ ） Ｓ Ｍｅ ｒ ｎ ｎ ｊ ｎｉ Ｔ ｇ ｊ
（ ｅｅｒｈＩｓｔｔ ｏ ｈｎ ｅｏｐ ｃ ｃ ｎ ｅ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ｓ ｔｔ，ａ ｕ０ ０ ０ ， ｈｎ ） １ Ｒ ｓａｃ ｔｕｅ ｆ ｉａＡ ｒｓａｅＳ ｉ ｃ ｄＴ ｃ ｎｌ ｙＩ ｔｕｅＴ ｉ ３ ８ ０ Ｃ ｉａ ５ ８ ｎ ｉ Ｃ ｅ ａ ｏ ｎｉ ｇ
械工程与 自动化 ，０ ５ １８ １ ：５ ｌ． ２ ０ ，２ （ ）１一 ７
入， 提高了效率和准确度。
［］ ６ 吴卓 ， 田田． Ｐｏ 模 型的制造特征提取技术 的研究［］ 李 基于 ｒ Ｅ ／ Ｊ． 与 设计
研 究 ，０ ６ １ ）２ — ４ ２ ０ （２ ：３ ２ ．
参 考文献
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基于ADAMS的汽车悬架系统结构仿真分析
基于ADAMS的汽车悬架系统结构仿真分析作者：田雪萍王海峰王来丽来源：《无线互联科技》2014年第11期摘要：本文运用ADAMS虚拟样机分析软件对汽车前束角变化的动力学分析方法，建立汽车长短臂结构的悬架模型，将该模型放置仿真测试平台进行跳动工况模拟实验，并研究分析汽车方向盘在不同角度时，对悬架前束角的影响变化曲线，为汽车工程领域相关分析和改进提供参考。
关键词：ADAMS；汽车悬架；动力学分析；前束角在汽车工程领域，仿真软件能在产品开发过程中避免零部件和样机的重复制造，减少资源、时间和资金的浪费，可以运用仿真软件在汽车工程领域更好地进行运动学的动力性研究。
本文意在了解学习ADAMS软件，并结合汽车设计的相关知识进行车辆运动学及动力学分析。
1 ADAMS软件应用ADAMS，即机械系统动力学自动分析（Auto·matic Dynamic Analysis of Mechanical Systems），该软件是美国MDI公司（Mechanical Dynamics Inc.）开发的虚拟样机分析软件，是目前世界上应用最广泛的多体系统仿真分析软件，应用它可以方便地建立参数化的实体模型，并采用多体动力学原理进行仿真。
ADAMS/car是一种基于模板的建模和仿真工具，大大加速和简化了建模的步骤。
只需要在模板中输入必要的数据，就可以快速建造悬架高精度虚拟样机，并进行仿真。
1.1 ADAMS软件模块ADAMS软件由基本模块、扩展模块、接口模块、专业领域模块及工具箱5类模块组成其中求解器模块和图形建模模块是最主要的模块，其他模块分别是基于这两个核心模块而扩展在不同领域中的专业化和仿真求解工具，如：汽车工程领域的ADAMS/Car、铁路工程领域的ADAMS/Rail、控制工程领域的ADAMS/Control等。
1.2 虚拟样机流程⑴首先根据实际情况设计问题，在此要充分考虑节省时间和降低成本的要求；⑵然后可以进行建模、测试、检查和改进等后续环节；⑶建立虚拟样机模型时注意各个部件的载荷、约束、驱动和碰撞等问题；⑷测试虚拟样机模型时注意测试的定义，通过仿真、动画和曲线等形式进行测试实验；⑸验证虚拟样机模型时先输入实测的数据，然后将仿真数据与实测数据相比较；⑹在检查期间，细化虚拟样机模型，从摩擦、弹性或控制系统入手，然后对该设计参数进行迭代计算；⑺在最后的改进阶段，通过自动化或个性化的设计进行优化。
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。
基于LMS的履带车辆多体动力学建模与仿真
基于LMS的履带车辆多体动力学建模与仿真【摘要】本文研究履带车辆在路面行驶时受到的振动，使用Track builder在LMS中建立了某履带车辆动力学模型，应用多体动力学理论分析了车体、悬挂系统、负重轮、履带、路面之间的相互作用，给出了与各参数相对应的关系表达式，并描述了履带车辆运动学方程以及动力学方程。
以标准梯形障碍物作为路面输入选取的各种参数进行了仿真，可为设计提供参考。
【关键词】履带车辆；多体动力学；半主动悬挂；仿真1.引言悬挂系统（简称悬挂）是履带车辆行动系统的一个重要组成部分，在路面行驶时，它能够减少车体受到的冲击与振动，对提高车辆机动性具有重要作用。
悬挂系统最常见的一种设计与仿真方法是忽略履带对车辆的影响，建立车辆的线性振动模型，计算车辆悬挂系统的性能。
然而由于悬挂系统导向连接件在车辆布置中的几何非线性影响，悬挂系统中弹性、阻尼元件的自身的非线性影响，特别是当车体振幅很大时，线性模型很难准确地分析履带式车辆悬挂系统的动力学特性。
另外履带车辆动力学建模中应充分考虑到履带对路面不平度的影响以及履带引起的振动“牵连”等因素。
LMS将多刚体系统动力学传统算法与递归算法相结合，基于DADS高效稳定的求解器，建立虚拟机械系统动力学方程。
Track builder履带模块是分析履带车辆动力学性能的理想工具，特别是在悬挂系统的分析中应用颇多。
本文将以某型履带车辆为仿真对象，通过进行参数化建模，建立履带车辆多刚体动力学模型，对履带车辆在梯形障碍物路面直线行驶时进行计算，并将仿真结果与设计参数进行比对，验证其准确性和可信度。
2.履带车辆参数化动力学模型2.1 模型结构及运动学分析图1是某履带车辆在LMS中的参数化多刚体动力学模型，该模型车体（Hull）每侧有负重轮（Road-wheel）、平衡肘（Link_Roadwheel）、诱导轮（Idler）、主动轮（Sprocket）、履带（Track system）。
基于ADAMS的汽车悬架系统建模与优化
基于ADAMS的汽车悬架系统建模与优化汽车悬架系统是汽车重要的组成部分之一，它直接影响着汽车的乘坐舒适性、行驶稳定性和操控性能。
为了改善悬架系统的性能，提高汽车的行驶安全性和乘坐舒适性，深入研究汽车悬架系统的建模与优化是非常重要的。
而ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是一款专业的多体动力学仿真软件，能够对汽车悬架系统进行精确的建模和运动仿真分析，进而进行性能优化。
首先，对汽车悬架系统进行建模是汽车悬架系统优化的基础。
利用ADAMS软件，可以根据实际的汽车悬架系统设计，将其通过建模工具进行几何建模。
在建模过程中，需要考虑到悬架系统的主要部件，如悬架臂、悬架弹簧、悬架减振器等，以及与其他系统之间的连接等。
接下来，通过ADAMS软件对汽车悬架系统进行仿真分析。
在分析过程中，可以通过建立相应的动力学模型，包括质量、惯性、弹簧、减振等参数，模拟汽车在不同路况下的行驶情况，分析悬架系统在不同激励下的动力学响应和性能指标。
例如，通过调整悬架臂的长度、弹簧的刚度和减振器的阻尼等参数，可以研究悬架系统的行进过程中的振动情况，并评估悬架系统的乘坐舒适性、行驶稳定性等性能。
最后，基于ADAMS的汽车悬架系统建模与优化，可以进行性能优化。
通过对悬架系统的建模和仿真分析，可以得到悬架系统在不同参数下的性能曲线，然后通过优化算法，寻找到使性能最优化的参数组合。
在优化过程中，可以利用ADAMS软件的优化工具，如遗传算法、粒子群优化等，对悬架系统的不同参数进行变化，以优化悬架系统的性能指标（如乘坐舒适性、操控性能等）。
综上所述，基于ADAMS的汽车悬架系统建模与优化是一项重要的研究工作。
通过建立悬架系统的数学模型，利用ADAMS软件进行仿真分析和优化计算，可以得到优化后的悬架系统参数，提升汽车的行驶稳定性和乘坐舒适性。
这项工作对于汽车制造商和研发人员来说，具有重要的意义，可以为汽车悬架系统的设计和调试提供参考和指导。
p104_基于MSC.ADAMS ATV模块的某履带车辆偏驶现象研究
基于MSC.ADAMS/ATV模块的某履带车辆偏驶现象研究方志强王红岩王良曦北京机械工程学院基于MSC.ADAMS/ATV模块的某履带车辆偏驶现象研究Study on Tracked Vehicle Yawing Based onMSC.ADAMS/ATV Module方志强王红岩王良曦(北京机械工程学院)摘要:利用MSC.ADAMS/ATV模块建立了某履带车辆的多体动力学模型。
针对该履带车辆在直线行驶换挡过程中发生偏驶的现象，分析了产生偏驶现象的原因。
利用该型履带车辆的多体动力学模型，对在典型路面条件下车辆的行驶情况进行了仿真，在仿真过程中履带车辆发生了偏驶，证明了所分析出的故障原因的正确性。
关键词: MSC.ADAMS/ATV 履带车辆偏驶仿真Abstract Using the MSC.ADAMS/ATV module, the MBS (Multi Body System) dynamics model of a tracked vehicle was built. An automatic yawing took place when this tracked vehicle shifted in straight running; the reason of yawing was analyzed. Using the MBS dynamics model of this tracked vehicle, the running on typical road surface was simulated, and the yawing took place in the simulation. It proved that the reason that had been analyzed was correct.Key words MSC.ADAMS/ATV，tracked vehicle，yawing，simulation1 引言ATV（ADAMS Tracked Vehicle）模块是美国MSC.Software公司开发的机械系统动力学分析软件MSC.ADAMS中的一个履带车辆模块。
基于adams的REIZ轿车后悬架仿真研究
（研究生课程论文）汽车动力学论文题目：基于adams的REIZ轿车后悬架仿真研究指导老师：学院班级：学生姓名：学号：基于adams的REIZ轿车后悬架仿真研究摘要：目前，多连杆悬架在中高级轿车中应用越来越广泛，其通过各种连杆配置，以及对连接运动点的约束角度设计，能主动调整车轮定位，而且设计自由度非常大“因此，多连杆悬架能最大程度的发挥车辆的操纵性能，同时获得更好的平顺性”。
本文结合REIZ这款中高级轿车，首先通过逆向工程，得到它的三维模型，找出硬点坐标，接着在Adams/Car模块中的Template模式下通过硬点坐标建立这款轿车多连杆悬架的仿真模型，最后通过ADAMS/CAR软件平台对这款多连杆悬架模型进行了左右车轮平行跳动悬架运动学仿真试验，利用ADAMs/CAR后处理模块对车轮定位参数等影响因素在悬架仿真运动中所表现出来的特性曲线进行对比分析，并对这款轿车的后悬架进行了总结。
关键词：运动学；多连杆悬架；Adams；仿真分析0 引言多连杆式悬架是由3到5根杆件组合在一起来控制车轮位置变化的悬架，多连杆式悬架能使车轮绕着与汽车纵轴线成一定角度的轴线摆动，是横臂式和纵臂式悬架的折衷方案，适当地选择摆臂轴线与汽车纵轴线所成的夹角，可不同程度地获得横臂式和纵臂式悬架的优点，能满足不同的使用性能要求。
多连杆式悬架系统的最大优点，就在于它可平衡地达成其它悬架系统所达不到的性能需求，它是目前最先进的悬架系统，当前对性能要求较高的汽车。
尤其是高档轿车开始越来越多地使用多连杆式悬架系统，鉴于在众多的独立悬架系统中，多连杆式悬架是目前最先进的悬架，具有广泛的发展前景和应用前途，尤其是在中高级车上面。
本文运用ADAMs/CAR软件平台建立了这种独立悬架的仿真分析模型，并对这种悬架的运动学和弹性运动学特性进行了分析与评价。
1 多连杆后悬架仿真系统的建立Adams/Car模块分为标准界面(standard interface)和模板(template)两种模式，每一模式对应着不同的菜单界面和功能，其中，模板模式为车辆设计人员提供了广阔的设计空间，可以任其自主的搭建车辆子系统模型，而标准界面模式则是在模板建立的子系统模型的基础上，可实现子系统模型的修改，组装以及仿真分析和数据处理等功能。
基于adams的汽车前悬架仿真分析及优化方法研究
基于adams的汽车前悬架仿真分析及优化方法研究1 汽车前悬架仿真分析的重要性汽车的前悬架是一种复杂的动态系统，它将车身的旋转与轮胎的行程，弹簧吸收力以及避震器的作用等多种运动效应联系起来，通过调控不同的参数，以达到最佳的舒适性和操控性能。
Adams是一款功能强大的仿真设计分析软件，它可以用于汽车前悬架结构及动力学行为仿真分析，帮助设计者准确评估结构及组态、求解悬架各部件以及操控器的参数。
因此，在汽车前悬架开发中，仿真分析起着至关重要的作用。
2 基于Adams的汽车前悬架仿真分析使用Adams对汽车前悬架进行仿真分析，首先需要构建一个汽车前悬架的建模模型，包括弹簧装置、减避震器、转向拉杆、转向控制装置和车轮等部件。
然后根据实验数据计算出各个部件的参数，并采用Adams表达式计算机模型进行拟合，将实验中获取的力学、振动和减震参数转换为Adams有效参数，并将其写入Adams 模型中。
可以在此基础上，使用Adams的非线性动态分析研究不同参数下的悬架行为，针对不同路面情况，求解悬架真实的动态行为和性能，以及前悬架与胎压和负载重选择的关系。
最后通过根据实验数据、对比测量结果和仿真结果，验证仿真模型的准确性，为未来实际汽车前悬架设计提供参考。
3 基于Adams的汽车前悬架优化方法使用Adams建立完整的前悬架模型后，还可以进一步采用优化技术，对汽车前悬架进行优化设计。
通常，优化设计是一个复杂的迭代过程，在每一次迭代中，根据一组预先定义的指标，改变模型参数，使得模型的行为能够趋于最优状态。
基于Adams的优化方法可以更加直观的发现模型参数之间的关系，例如可以确定悬架的结构参数（如悬架弦长、弹簧和阻尼器尺寸），以获得最佳的悬架行为和性能。
此外，使用Adams优化设计能够更好地控制汽车前悬架结构的属性和性能，它可以以几乎任何形式对任何属性进行优化，提高汽车的安全性和舒适性。
4 总结Adams作为一种实用的动态仿真设计和优化工具，在汽车前悬架设计开发中发挥着不可替代的作用。
基于MSC ADAMS的悬架C特性计算试验一致性优化研究
基于MSC ADAMS的悬架C特性计算试验一致性优化研究作者：一汽技术中心陈超蒋永峰摘要：本文对某A0级轿车后悬架C特性进行了计算试验一致性优化研究。
以实车C特性试验结果结果为目标应用Pareto最优性理论和NSGAⅡ遗传算法对连接衬套刚度进行了多目标优化。
关键词：Pareto最优遗传算法多目标优化一前言乘用车悬架K&C特性作为一项重要的系统总成外特性对整车的行驶性能具有直接的影响。
随着汽车工业的发展，乘用车行驶速度越来越高，行驶过程中车轮定位参数变化对车辆舒适性及操纵稳定性的影响也越来越大。
乘用车的K&C特性设计已经成为国内外汽车设计开发过程中一项重要的内容。
虚拟样机技术的发展，可以在车辆物理样车生产之前利用CAE模型对车辆的性能进行设计，然后再通过物理样车对CAE模型进行校正，实现CAE模型与实车性能的一致性，为以后产品开发提供支持。
本文以某物理样车的五杆非独立后悬架为研究对象，进行了物理模型与ADAMS 模型悬架C 特性一致性优化研究。
悬架C 特性也就是弹性运动学特性由悬架的弹性决定，悬架弹性中包括弹簧弹性、控制臂连接衬套弹性、与车身连接部分局部弹性、控制臂自身弹性以及车轮自身弹性。
本次优化研究将弹簧之外弹性拟合到衬套中，建立多刚体ADAMS 模型，利用多目标优化理论，以连接衬套各向刚度为设计变量，以实车C 特性试验数据为目标，采用NSGA Ⅱ遗传算法，得到悬架多目标优化的Pareto 最优集，实现物理样车与ADAMS 模型的一致。
二五杆式非独立悬架ADAMS 模型建立与验证建立五杆式非独立悬架ADAMS模型见图1，利用悬架K特性验证悬架模型的正确性，见图2。
因为悬架K特性主要与悬架硬点位置与弹簧刚度有关，通过对比证明模型精度满足要求，可以进行下一步C特性一致性优化。
图1 悬架ADAMS模型图2 平行轮跳工况前束变化对比三五杆式非独立悬架连接衬套刚度优化以悬架控制臂连接橡胶衬套的刚度作为变量，以侧向力作用下前束、外倾、轮心处侧向位移的变化量以及以纵向力作用下前束的变化量为优化目标，以对应的悬架C 特性试验数据为目标结果进行多目标优化，从而确定变量的最终值。
基于ADAMS的履带车辆行走系统性能的仿真
同传统的基于物理样机的设计方法相比 ,虚拟 样机的设计方法具有以下特点 :
(1) 新的研发模式 传统的设计与制造主要通过周而复始设计 - 实 验 —设计的过程 ,产品才能达到要求的性能 。而虚 拟样机技术真正地实现了系统角度的产品优化 ,它 基于并行工程 ( Co ncurrent Engineering) ,使产品在 概念设计阶段就可以迅速地分析 。比较多种设计方 案 ,确定影响性能的敏感参数 ,并通过可视化技术设 计产品 、预测产品在真实工况下的特征以及所具有 的响应 ,直至获得最优工作性能 。 (2) 更低的研发成木 、更短的研发周期 、更高的 产品质量 采用虚拟样机设计方法有助于摆脱对物理样机 的依赖 。通过计算机技术建立产品的数字化模型 (即虚拟样机) ,可以完成无数次物理样机无法进行 的虚拟试验 ;使产品的概念设计阶段就可以迅速地 分析 、比较多种设计方案并能方便地改进和优化设 计 ,节约时间和费用 ,实现高质量 、快速 、低成本的设 计 ,而且使一次性开发成功成为可能 。
脱轮的原因主要有以下几方面 : (1) 张紧力不足 ,履带松脱造成脱轮 (2) 车辆横向行驶在斜坡上并转向 (3) 车辆行驶在高低不平的台阶路面 ,与水平面 成一定角度时 (4) 车辆超越障碍物时并试图转向时
4 ADAMS 建模方法
ADAMS 选取系统内每个刚体质心在惯性参考 系中的三个直角坐标和确定刚体方位的三个欧拉角
ADAMS悬架性能分析
Adams/car的悬架分析（Suspension Analyses），共提供悬架38种性能。
对所有悬架均提供：• Aligning Torque - Steer and Camber Compliance //单位回正力矩的转角或外倾角• Camber Angle //外倾角• Caster Angle //后倾角• Dive Braking/Lift Braking //制动点头/制动抬头• Fore-Aft Wheel Center Stiffness //悬架纵向刚度• Front-View Swing Arm Length and Angle //前视图（虚拟）摆臂长度和角度• Kingpin Inclination Angle //主销内倾角• Lateral Force - Deflection, Steer, and Camber Compliance //• Lift/Squat Acceleration //抬头（一般指启动时前悬架抬升，后悬架压缩）• Percent Anti-Dive Braking/Percent Anti-Lift Braking //（前悬架）防点头/（后悬架）防抬升• Percent Anti-Lift Acceleration/Percent Anti-Squat Acceleration //• Ride Rate //悬架动刚度• Ride Steer //悬架转向性能• Roll Camber Coefficient //侧倾轮倾系数（车身侧倾时车轮侧倾角与车身侧倾角的比值）• Roll Caster Coefficient //• Roll Center Locatio n //侧倾中心位置• Roll Steer //Ride steer is the slope of the steer angle versus the vertical wheel travel curve. Ride steer is the change in steer angle per unit of wheel center vertical deflection due to equal vertical forces at the wheel centers. Positive ride steer implies that the wheels steer to the right, as the wheel centers move upward.• Side-View Angle // The side-view angle is the wheel carrier side-view rotation angle. It is positive for a clockwise rotation, as seen from the left side of the vehicle.• Side-View Swing Arm Length and Angle // The swing arm is an imaginary arm extending from the wheel's side elevation instant center of rotation to the wheel center. For front suspensions, the sign convention is that when the instant center is behind the wheel center, the swing arm has a positive length. For rear suspensions, the sign convention is the opposite: when the instant center is ahead of the wheel center, the swing arm has a positive length. The angle of the swing arm is the angle it makes tothe horizontal. A positive angle for a positive length is when the arm slopes downward from the wheel center. A positive angle for a negative length arm is when the arm slopes upward from the wheel center.• Suspension Roll Rate //悬架侧倾刚度• Toe Angle //前束角• Total Roll Rate //总侧倾刚度• Wheel Rate //悬架刚度对转向悬架还提供：• Ackerman //Ackerman is the difference between the left and right wheel steer angles. A positive Ackerman indicates that the right wheel is being steered more to the right than to the left.• Ackerman Angle // Ackerman angle is the angle whose tangent is the wheel base divided by the turn radius. Ackerman angle is positive for right turns.• Ackerman Error // Ackerman error is the difference between the steer angle and the ideal steer angle for Ackerman geometry. Because Adams/Car uses the inside wheel to compute the turn center, the Ackerman error for the inside wheel is zero. For a left turn, the left wheel is the inside wheel and the right wheel is the outside wheel. Conversely, for a right turn, the right wheel is the inside wheel and the left wheel is the outside wheel. Positive Ackerman error indicates the actual steer angle is greater than the ideal steer angle or the actual is steered more to the right.• Caster Moment Arm (Mechanical Trail) // Caster moment arm is the distance from the intersection of the kingpin (steer) axis and the road plane to the tire contact patch measured along the intersection of the wheel plane and road plane. Caster moment arm is positive when the intersection of the kingpin axis and road plane is forward of the tire contact patch.• Ideal Steer Angle // Ideal steer angle is the steer angle in radians that gives Ackerman steer geometry or 100% Ackerman. For Ackerman steer geometry, the wheel-center axes for all four wheels pass through the turn center. Note that Adams/Car uses the steer angle of the inside wheel to determine the turn center for Ackerman geometry. Therefore, the ideal steer angle and the steer angle are equal for the inside wheel. When making a left turn, the left wheel is the inside wheel. Conversely, when making a right turn, the right wheel is the inside wheel. A positive steer angle indicates a steer to the right.• Outside Turn Diameter // Outside turn diamete r is the diameter of the circle defined by a vehicle's outside front tire when the vehicle turns at low speeds. Adams/Car determines the circle by the tire's contact patch for a given steer angle. For a left turn, the right frontwheel is the outside wheel. For a right turn, the left front wheel is the outside wheel.• Percent Ackerman // Percent Ackerman is the ratio of actual Ackerman to ideal Ackerman expressed as a percentage. Percent Ackerman is limited to the range from -999% to 999%. Percent Ackerman is positive when the inside wheel's steer angle is larger than the outside wheel's steer angle.• Scrub Radius // Scrub radius is the distance from the intersection of the kingpin (steer) axis and the road plane to the tire contact patch measured along the projection of the wheel-center axis into the road plane. Scrub radius is positive when the intersection of the kingpin axis and the road plane is inboard of the tire contact patch.• Steer Angle //Roll steer is the change in steer angle per unit chan ge in roll angle, or the slope of the steer-angle-verses-roll-angle curve. Roll steer is positive when for increasing roll angle (left wheel moving up, right wheel moving down) the steer angle increases (wheels steer toward the left).• Steer Axis Offset // The steer axis offset is the shortest distance from the steer (kingpin) axis to the wheel center. The steer axis offset is measured in the plane perpendicularto the steer axis and passing through the wheel center. The steer axis offset is always positive.The steer axis offset-longitudinal is the component of the steer axis offset along the intersection of the wheel plane with the plane perpendicular to the steer axis and passing through the wheel center. The steer axis offset-longitudinal is positive when the wheel center is forward of the steer axis.The steer axis offset-lateral is the component of the steer axis offset along the projection of the wheel-center axis into the plane perpendicular to the steer axis and passing through the wheel center. The steer axis offset - lateral is positive when the wheel center lies outboard of the steer axis.• Turn Radius //转向半径。
履带车辆非线性悬挂系统的ADAMS仿真
Gq
(
n0 )
n20 (
f
- - 1
kl
f
) - 1
.
(
8)
f kl
当车速 v 给出后, 对于给定的 k , f k 和 ak 都可以求
出确定的数值. 对于 k , 可以用程序产生, 最后, 将式
( 8) 生成的数据经过一个上截止频率值为 nu 的低通
滤波器后和式( 1) 确定的履带节距输入相加.
( 3)
式中: M c 为阻尼力矩, N ·m ; 为减振器拉臂的角
频率, rad/ s; Ceq 为等效阻尼系数.
实际建模中, 将负重轮与地面的作用力表示为
一个碰撞函数来模拟负重轮离地工况.
- kt( z i- qi ) p - ct ( z·i- q·i) Fi =
0
z i- qi < j .
z i- qi ≥ j
Gq ( n) = Gq( n0)
n n0
-W
.
( 6)
根据文献[ 3] , 可以构造路面的时域输入为
N
∑ qd( t) =
aksin( 2 f kt + k) .
( 7)
k= 1
式中: k 为初相角, 在( 0, 2 ) 区间服从均匀分布, 且
对应于 k= 1, 2, …, N 中的 N 个 k 彼此独立.
p = 1. 2; kt , ct 分别为挂胶的刚度和阻尼系数, 挂胶刚
度按负重轮挂胶静载下的变形推算, 阻尼系数取为
ct = 0. 03 kt mw ,
( 5)
式中 mw 为负重轮的质量. 添加挂胶的阻尼系数, 是为了仿真的数值稳定
性. 挂胶阻尼系数在 0. 1ct ～10. 0ct 之间变化时, 对
基于ADAMS模型的履带车辆半主动悬挂自适应控制
基于ADAMS模型的履带车辆半主动悬挂自适应控制
武云鹏;管继富;顾亮;原海龙
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2012(000)004
【摘要】建立了某履带车辆ADAMS整车模型.搭建了控制算法MATLAB与实体模型ADAMS之间的联合仿真接口.提出了采用模糊控制器调整PID调节器参数实现基于ADAMS建模的整车半主动悬挂控制策略.用动行程及其变化率作为模糊控制器的输入,通过模糊控制器的输出动态调整PID调节器的参数,形成了车辆半主动悬挂自适应控制系统.仿真研究表明,该自适应控制系统能够有效协调加速度和动行程在不同频段的矛盾,明显改善履带车辆行驶的平顺性.
【总页数】3页(P88-90)
【作者】武云鹏;管继富;顾亮;原海龙
【作者单位】北京理工大学机械与车辆学院,北京100081;北京理工大学机械与车辆学院,北京100081;北京理工大学机械与车辆学院,北京100081;中国航天科技集团第五研究院第五一八研究所,太谷030800
【正文语种】中文
【中图分类】TH16;TP391.9
【相关文献】
1.基于MRF-油气阻尼器的履带车辆半主动悬挂模型与分析 [J], 冯占宗;陈守华;刘峻岩;徐海威
2.基于ADAMS与EASY5的某履带车辆制动系统的联合仿真 [J], 生龙波;马吉胜;孙河洋;李涛;杨玉良
3.基于ADAMS/ATV的高速履带车辆建模与仿真 [J], 吴奕;郝丙飞
4.基于多体理论的履带车辆半主动悬挂仿真研究 [J], 尹忠俊;陈兵;顾亮;黄华
5.履带车辆磁流变半主动悬挂模型参考自适应控制研究 [J], 高永强;张进秋;岳杰;张磊
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基于ADAMS的巴哈赛车悬架系统的优化设计
基于ADAMS的巴哈赛车悬架系统的优化设计作者：侯小舸杨云珍来源：《设计》2020年第13期摘要：為了提高赛车的操控稳定性和行驶平顺性，优化悬架的参数设计。
在ADAMS中建立悬架系统的模型，进行运动仿真，分析重要悬架参数，根据分析结果修改悬架硬点，优化悬架参数。
获得一套性能优良的悬架参数，悬架系统的性能得以提高。
经过仿真赛车的悬架参数都已确定，通过硬点修改也使得其他性能参数也有所提高，利用ADAMS对悬架系统进行运动仿真节省时间，能够高效地实现悬架系统的优化设计。
关键词：悬架巴哈赛车 ADAMS 运动仿真优化设计中图分类号：U463.33文献标识码：A文章编号：1003-0069 （2020） 07-0017-03引言巴哈源自西班牙语“baja”，中文含义是越野。
中国汽车工程学会巴哈大赛是由中国汽车工程学会举办的一项面向全国大学生的赛事，参赛车队要在规定的一年时间内设计制造出一台发动机中置、后驱、单座的小型越野车[1]。
赛事项目包括牵引赛、直线加速赛、四小时耐久赛等，赛道情况十分恶劣，因而设计一套稳定、性能优良的悬架系统十分重要。
对于越野赛车而言，悬架是巴哈赛车的重要组成部分，其设计重点在于满足汽车的平顺性和操纵稳定性的要求。
基于ADAMS软件对悬架系统进行建模，并进行运动仿真实验，分析实验结果，寻求动态下悬架各参数的变化规律，根据变化规律修改设计悬架硬点与参数，实现优化设计，使动态响应下的悬架参数符合初定的设计目标，通过对模型进行不同工况的仿真分析，最终优化出一套平顺性和操纵稳定性良好的悬架系统。
一、设计目标与思路（一）设计目标巴哈赛车悬架系统的设计理念是在满足规则要求的前提下，选取合适的悬架类型，设计出一套结构简单、具有良好导向与减震性能的悬架系统，通过优化悬架硬点，以提升整车的操控稳定性与平顺性，并在此基础上尽可能地从结构和材料方面实现轻量化。
具体设计目标包括：减小轮胎跳动过程中车轮定位参数的变化。
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图 2 计算剪应力与仿真结果对比
通过在载荷谱（Force_1）作用下，对扭杆弹簧计算剪切应力与 MSC.ADAMS 仿真计算结
果进行对比。可以看出在任意时刻，仿真计算剪切应力在实际计算应力两侧上下波动，当计
单向力
负重轮中心（Y 方向向上）
实体构件输入 MSC.ADAMS 之前，可以在 SolidWorks 三维实体建模软件里添加各个构件 的局部坐标系，这样有利于实体构件在 MSC.ADAMS 里准确的进行定位。
在输入 Parasolid 格式的实体图形时，构件的质量和转动惯量信息可能会丢失，因此输 入图形以后，必须检查并重新输入构件的质量和转动惯量。
2004 年 MSC.Software 中国用户论文集
基于 MSC.ADAMS 的履带车辆悬架系统应力分析
芮强 王红岩
北京机工程学院
-1-
2004 年 MSC.Software 中国用户论文集
基于 MSC.ADAMS 的履带车辆 悬架系统应力分析
Analysis of Stress in Suspension System of Track Vehicle Based on MSC.ADAMS
（2）
3.2 理论应力集中系数
理论应力集中系数 Kts 主要跟零件的结构形状有关，是指截面形状突变处，其最大局部
应力与零件名义应力之比。因为履带车辆扭杆弹簧主要承受单向扭矩，所以主要考虑其扭转 切应力的影响，即
K ts
= τ max τ0
(3)
τ max 、τ 0 —分别为零件形状有突变处的最大剪切应力水平和零件名义剪切应力水平。
3 悬架系统应力分析
3.1 应力计算的模态综合法
对于复杂弹性体零件的应力计算可采取多种方法，在 MSC.ADAMS 里则采取模态综合的方 法。即用离散化的有限个节点自由度来表示物体的无限多个自由度，每个单元的弹性变形可 近似的用少量模态的线性组合来表示，同理，模态综合法在计算应力时，用各阶模态应力的 线性叠加来表示弹性体应力。弹性体应力用以下公式来表示：
-2-
2004 年 MSC.Software 中国用户论文集
2 悬架系统实体模型的建立过程
2.1 机械系统几何模型的建立
机械系统多体动力学仿真软件 MSC.ADAMS 可以在其标准模块 MSC.ADAMS/View 里直接建 立机械系统几何模型，也可以从其他 CAD 软件（如：SolidWorks）输入实体模型。MSC.ADAMS 支持 IGES、STEP、DXF/DWG 和 Parasolid 等几种格式图形文件的输入和输出。本文主要通过 SolidWorks 软件将 Parasolid 格式的图形文件输入 MSC.ADAMS，然后添加约束关系，建立履 带车辆扭杆式悬架系统实体模型,如图 1，各部件之间相应的约束关系见表 1：
由于车辆扭杆弹簧的过渡段圆弧大或锥度小，所以可以不考虑应力集中对疲劳寿命的影
响，取 Kts = 1。
3.3 扭杆弹簧名义剪切应力 由材料力学可知，扭杆弹簧在扭矩 T 作用下，其名义剪切应力τ 0 为
τ0
=T Wp
=
PR cosα Wp
(4)
Wp
=
πd 3 16
(5)
其中： T —在扭杆弹簧活动端施加的扭矩； R —平衡肘曲臂长度； P —负重轮中心处施加的载荷谱； α —平衡肘与水平位置夹角； d —扭杆弹簧工作直径；
{σ } = [φσ ]⋅{q}
（1）
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2004 年 MSC.Software 中国用户论文集
[φσ
]
=
[{φσ
} 1
,
{φσ
} 2
,
LL{φσ
} N
]
其中： [φσ ]为正交模态应力矩阵；
{q} = {q1, q2 ,LL, qN }为模态坐标向量；
{φ σ
} i
(i = 1,2,LL, N ) 为各阶模态对应应力向量。
在 MSC.ADAMS/AutoFlex 里将扭杆进行网格划分,网格特性见表 2： 表 2 扭杆弹簧网格特征与模态数
网格类 型
网格平 均尺寸
网格最 小尺寸
输入模态 是否可以进
网格数 节点数
数
行应力分析
生成模 态数
四面体 30mm 15mm
16
是
47091 71086
32
生成扭杆弹簧的柔性体后，原刚性体扭杆仍然存在，并且原来构件之间的约束关系也没 有发生变化。这时需要将刚体用柔性体替换掉，首先是将与原刚体的连接关系转换到柔性体 上，然后将刚体失效或者直接从模型中删除掉，这样可以保证各构件连接关系正确，确保仿 真运算前对模型的校验能顺利通过。
算应力变化较缓慢时，仿真计算结果波动较小；当理论计算应力变化较快时，仿真结果波动
较大。但是仿真结果与计算结果在任意时刻的均值吻合较好，由此可以认为，用模态综合来
计算应力是比较好的一种方法。
在该载荷谱的作用下，MSC.ADAMS 能够同时计算多达十个的应力分量，扭杆弹簧各应力
分量范围见表 3： 表3
Mises 应力 最大主应力
扭杆弹簧
轴套
平衡肘
图 1 悬架系统模型
负重轮
约束名称 Joint_1 Joint_2 Joint_3 Bushing_1 Joint_4 Force_1
表 1 悬架系统各部件约束关系
类型
主动连接件
被动连接件
固定副
扭杆左端
大地（车体）
固定副
扭杆右端
平衡肘
旋转副
负重轮
平衡肘
轴套连接
平衡肘
轴套
旋转副
轴套
大地（车体）
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2004 年 MSC.Software 中国用户论文集
5 结论
本文利用 MSC.ADAMS 软件建立了履带车辆悬架系统多柔体动力学的实体模型，进行了扭 杆弹簧剪切应力仿真结果同计算结果的对比。通过对比可以看出：运用模态综合法计算出的 应力水平能够同实际计算结果较好的吻合，说明运用这种方法，我们可以不用专用有限元软 件 ， 而 是 在 MSC.ADAMS 交 互 仿 真 环 境 下 快 速 计 算 结 构 应 力 水 平 。 在 其 后 处 理 模 块 MSC.ADAMS/PostProcessor 里可以显示扭杆弹簧各应力分量的应力分布云图，通过云图显示 的方式，可以直观的再现应力的分布状况以及定性的分析扭杆的应力集中区域，危险部位等。 而且还可以通过 MSC.ADAMS 的子模块 MSC.ADAMS/Durability 的输入、输出功能，将计算应 力以及载荷谱信息导入 MSC.Fatigue，进行设计阶段早期的疲劳寿命预测。
芮强 王红岩 北京机械工程学院
摘 要：本文利用 MSC.ADAMS/ATV 建立了履带车辆整车的动力学模型，通过在典型道路上
的运行仿真，计算其悬架系统的动态载荷的变化情况，运用 MSC.ADAMS/AutoFlex 模块将扭 力轴的实体模型转化成柔性体，在添加几何约束与动态载荷的边界条件下，计算该履带车辆 悬架系统的模态和应力变化。该结果也可以通过 MSC.Fatigue 软件，进行机械系统前期设计 阶段的疲劳寿命预测。
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2004 年 MSC.Software 中国用户论文集
能力，无法来模拟实际扭杆弹簧的性能，因此要在 MSC.ADAMS 引入多柔体动力学的模型。这 里主要通过将刚体扭杆柔性化，用模态柔性来表示扭杆弹簧的特性，即用各阶模态位移的线 性叠加来模拟扭杆弹簧的扭转特性。
MSC.ADAMS/AutoFlex 是 MSC.ADAMS 软件包中的一个集成可选模块，它不用通过有限元 软件，而是直接将模型中的刚体构件转化成柔性体，来提高系统的仿真精度。运用假定模态 的方法来模拟柔性体，这种方法被称为模态柔性。
2.2 在模型中引入柔性体
履带车辆扭杆式悬架装置中通常用扭力轴来做缓冲和减振元件,扭力轴是借助它在工作 中产生的弹性扭转变形作为弹簧使用的。它的主要作用是支承车体；传递地面给车体的力； 缓和车辆在行驶时，由车轮传给车体的冲击力；保证车辆在不平路面上高速行驶时的平稳性 和乘员舒适性。但是在多刚体系统动力学模型中的扭力轴只是刚性构件，不具有扭转变形的
Wp —扭转断面系数。
4 仿真计算结果分析
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2004 年 MSC.Software 中国用户论文集
某扭杆弹簧相关参数如下：
平衡肘曲臂长度为 250mm ； 长度为 2290mm ； 过渡圆弧半径为100mm ； 工作直径为 53mm ； 剪切弹性模量 G = 7.8E4MPa 为了节省篇幅，这里只分析了在负重轮中心处施加单向载荷谱时，产生的剪切应力τ 的
关键词：动态载荷 应力分析 模态综合 MSC.ADAMS Abstract: This paper build the dynamic model of track vehicle based on
MSC.ADAMS/ATV,calculate the dynamic load change of the suspension system through simulating on the representative load condition.Change the twisted bar to the flexible body via plug-in module MSC.ADAMS/AutoFlex,apply constraint and dynamic load abstracted from MSC.ADAM/ATV on the suspension model,then computing the mode shape and different stresses on different nodes of suspension system.The result of which can be applied in MSC.Fatigue to predict the fatigue life of mechanical system in the forpart phase of design.