adams中Car仿真

1、ADAMS/Car介紹ADAMS/CAR軟件介紹 ADAMS/CAR是MSC公司與Audi、BMW、Renault和Volvo等公司合作開發(fā)的整車設(shè)計(jì)軟件包，集成了它們?cè)谄囋O(shè)計(jì)、開發(fā)等方面的經(jīng)驗(yàn)。 ADAMS/Car是一種基于模板的建模和仿真工具，大大加速和簡(jiǎn)化了建模的步驟。用戶只需在模板中輸入必要的數(shù)據(jù)，就可以快速建造包括車身、懸架、傳動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、制動(dòng)系統(tǒng)等在內(nèi)的高精度的整車虛擬樣機(jī)，并進(jìn)行仿真。 通過高速動(dòng)畫直觀地顯示在各種試驗(yàn)工況下整車動(dòng)力學(xué)響應(yīng)，并輸出標(biāo)志操縱穩(wěn)定性、制動(dòng)性、乘坐舒適性和安全性的特征參數(shù)，從而減少對(duì)物理樣機(jī)的依賴。ADAMS/CAR 模塊界面仿真內(nèi)容 懸

2、架試驗(yàn)主要包括：?jiǎn)屋喬鴦?dòng)試驗(yàn)、雙輪同相跳動(dòng)平行試驗(yàn)、雙輪反相跳動(dòng)試驗(yàn)、轉(zhuǎn)向試驗(yàn)和靜載試驗(yàn)等。主要考查前束、外頃、內(nèi)頃，輪距變化、懸架剛度等的分析 整車試驗(yàn)仿真主要包括：方向盤階躍、脈沖和斜坡輸入試驗(yàn)、漂移試驗(yàn)、穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向試驗(yàn)、單移線試驗(yàn)等典型的開環(huán)控制試驗(yàn)加速試驗(yàn)、制動(dòng)試驗(yàn)等直線性能試驗(yàn)，轉(zhuǎn)向制動(dòng)、定圓轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)向回正等聯(lián)合工況性能仿真分析 主要考查：橫擺角速度、側(cè)傾角、側(cè)向加速度、側(cè)偏角等優(yōu)點(diǎn)相對(duì)傳統(tǒng)的汽車設(shè)計(jì)開發(fā)，使用ADAMS及其CAR模塊，可以在如下方面收到明顯效果： 分析時(shí)間由數(shù)月減少為數(shù)日 降低工程制造和測(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)過程

3、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 Adams/CAR仿真 步驟： 4步Adams/CAR仿真BuildTestSimulate &ReviewPostProcessor分析流程 建立子系統(tǒng) 使用系統(tǒng)帶的模板自己創(chuàng)建模板 建立裝配 設(shè)置參數(shù) 進(jìn)行特定仿真 繪制曲線、分析數(shù)據(jù)模式：標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn):standard用于設(shè)計(jì)人員和檢測(cè)人員，在這個(gè)環(huán)境下進(jìn)行建立子系統(tǒng)、裝配和仿真用戶可以根據(jù)汽車的構(gòu)造來選擇合適的模板，如懸架系統(tǒng)，輪胎系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等; 專家:expert可以建立和修改模版，適于有經(jīng)驗(yàn)的高級(jí)用戶 若

4、無合適的模板，使用模板建模器，根據(jù)具體結(jié)構(gòu)來生成所需的模板 如何設(shè)置：文件：.acar.cfg:! Desired user mode (standard/expert) ENVIRONMENT MDI_ACAR_USERMODE standard 模型結(jié)構(gòu) 模型組成總成（Assembly)子系統(tǒng)(Subsystem)試驗(yàn)臺(tái) (Test rig)模板( Template)屬性文件( )模板介紹 基于模板的產(chǎn)品：ADAMS/Car, ADAMS/Engine, ADAMS/Rail 利用模板，可快速建立自己的參數(shù)化模型。并可通過修改參數(shù)使之與實(shí)際系統(tǒng)一致 模板是一個(gè)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的代表，它定義了

5、該系統(tǒng)中各個(gè)部件之間是如何組成系統(tǒng)，另外還定義了與其他模板之間聯(lián)系的通訊信息（Communication） 。 必須在專家模式下進(jìn)行模板 模板是參數(shù)化的模型，定義了缺省的幾何數(shù)據(jù)和模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。部件都是參數(shù)化的，因此可以用一個(gè)模板代表很多個(gè)子系統(tǒng)。 模板的設(shè)計(jì)參數(shù)：如HARDPOINTS，參數(shù)變量，屬性文件等可以在子系統(tǒng)中進(jìn)行修改 HARDPOINTS：定義了幾何體、attachment, construction frames的位置。 屬性文件定義了部件的特性子系統(tǒng) 在標(biāo)準(zhǔn)界面下使用，是基于模板的，允許普通用戶進(jìn)行修改參數(shù)。子系統(tǒng)主要包含如下內(nèi)容：設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：如車輪半徑、前束角、硬點(diǎn)包含設(shè)計(jì)

6、數(shù)據(jù)的減振器、彈簧等的屬性文件包含子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的模板，各個(gè)部件之間如何連接等每個(gè)子系統(tǒng)都有主要任務(wù)和次要任務(wù)：主要任務(wù)：子系統(tǒng)的功能，如懸架、轉(zhuǎn)向等，次要任務(wù)：子系統(tǒng)的位置，如前后模板與子系統(tǒng) 編輯模板可修改模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，子系統(tǒng)只能修改局部信息 子系統(tǒng)可直接生成總成，但模板不可以 二者存在的格式也有所區(qū)別屬性文件 包含建模中部件的數(shù)據(jù)：如bushing, damper，spring, tire.等等 格式： PROPFILE bushing /bushings.tbl/mdi_0001.bus試驗(yàn)臺(tái) 目前在car中可用的試驗(yàn)臺(tái)_MDI_SUSPENSION_TESTRIG_MDI_SDI_TE

7、STRIG_MDI_DRIVER_TESTRIG_ARIDE_FOUR_POST_TESTRIG_ADM2NAS_TESTRIG建模過程 ADAMS/CAR的建模順序是自下而上的(模板一子系統(tǒng)一整車)，模板是最基本的模塊。 模板建立：該階段，正確建立零部件間的連接關(guān)系和信號(hào)器是至關(guān)重要的，這些數(shù)據(jù)在以后的子系統(tǒng)和總成階段無法修改。零部件位置和特征參數(shù)在后續(xù)過程中可以更改。 子系統(tǒng)建立：在子系統(tǒng)的級(jí)別上，可對(duì)己創(chuàng)建的零部件進(jìn)行部分?jǐn)?shù)據(jù)的修改。 總成建立：選擇合適的子系統(tǒng)和試驗(yàn)臺(tái)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員可根據(jù)實(shí)際需要，將不同的子系統(tǒng)組合成為完整的分析模型。為了對(duì)整車進(jìn)行仿真分析，還需要設(shè)置試驗(yàn)臺(tái)，裝配完整車

8、。 總成 最后選擇合適的子系統(tǒng)與試驗(yàn)臺(tái)，裝配成總成 在仿真之前，需要設(shè)置一些基本參數(shù)設(shè)置參數(shù) 懸架分析參數(shù)輪胎模型、輪距、簧載質(zhì)量、驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力分配、質(zhì)心高度 整車分析參數(shù)轉(zhuǎn)向比、轉(zhuǎn)向齒條比-方向盤與齒條（只在輸入力矩或位移的時(shí)候有效）、最大的前后制動(dòng)力矩、前后制動(dòng)力分配懸架仿真內(nèi)容 車輪同向跳動(dòng)（parallel wheel analysis) 車輪反向跳動(dòng)(opposite wheel travel) 單輪跳動(dòng)(single wheel travel)轉(zhuǎn)向(steering) 側(cè)傾與垂直力分析(roll & vertical force) 靜態(tài)分析（static load) 外部

9、文件分析（external file)載荷分析（Loadcase)車輪包絡(luò)分析(Wheel envelope)整車仿真內(nèi)容 開環(huán)駕駛分析包括：蛇行駕駛試驗(yàn)（Fish-Hook）、漂移試驗(yàn)（Drift）、角脈沖輸入轉(zhuǎn)向（Impulse Steer）、斜坡脈沖轉(zhuǎn)向（Ramp Steer）、單移線（Single Lane Change）、階越轉(zhuǎn)向（Step Steer）等 回轉(zhuǎn)性能分析包括：轉(zhuǎn)彎制動(dòng)（Braking-In-Turn）、定轉(zhuǎn)彎半徑（Constant-Radius Cornering）、轉(zhuǎn)向回正（Cornering with Steer Release）、收油門轉(zhuǎn)彎（Lift-off T

10、urn-in）、彎道收油門（Power-off Cornering） 直線行駛：轉(zhuǎn)彎、制動(dòng) 準(zhǔn)靜態(tài)分析 道路試驗(yàn)：ISO移線試驗(yàn)、3D路面 文件驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)：整車操縱穩(wěn)定性的分析 角階躍試驗(yàn) 內(nèi)容：汽車以恒定的車速直線行駛，突然將方向盤轉(zhuǎn)過一定角度，使汽車進(jìn)入轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)狀態(tài)角階躍試驗(yàn) 內(nèi)容：目的：衡量車輛的頻率響應(yīng)特性具體試驗(yàn)：汽車以恒定的車速直線行駛，突然將方向盤轉(zhuǎn)過一定角度，使汽車進(jìn)入轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 重點(diǎn)考查的參數(shù)橫擺角速度、車身側(cè)傾角、側(cè)向加速度等頻域響應(yīng) 用以表征車輛頻域瞬態(tài)響應(yīng)特性。 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)輸入為正弦單脈沖的力、力矩、角度或位移 重點(diǎn)考查的參數(shù)有：時(shí)域與頻域內(nèi)的橫擺角速度、側(cè)向加速度等轉(zhuǎn)

11、向正弦掃頻輸入 Swept-Sine Steer 用以衡量車輛的頻率響應(yīng)特性。 為評(píng)估車輛的瞬態(tài)特性，幅頻及相頻特性提供依據(jù)。 重點(diǎn)考查的參數(shù)有：方向盤轉(zhuǎn)角、側(cè)向加速度、橫擺角速度、側(cè)傾角 穩(wěn)態(tài)圓周試驗(yàn) 內(nèi)容：固定方向盤轉(zhuǎn)角的穩(wěn)態(tài)圓周車速、橫擺角速度 Constant-Radius Cornering 定半徑轉(zhuǎn)彎亦稱穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)，用以評(píng)定整車的不足轉(zhuǎn)向特性。車輛先駛過一段平直路面，隨后駛?cè)雸A周試驗(yàn)軌道，逐漸增大速度以積累側(cè)向加速度 轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn) Cornering w/Steer Release 方向盤撒手轉(zhuǎn)彎 內(nèi)容：車輛首先完成一個(gè)動(dòng)態(tài)定半徑轉(zhuǎn)彎，以達(dá)到指定條件（半徑與縱向速度，或縱向速度與

12、側(cè)向加速度）。經(jīng)歷這個(gè)穩(wěn)態(tài)的預(yù)先階段后，解除方向盤閉環(huán)控制信號(hào)，執(zhí)行方向盤撒手試驗(yàn)仿真。 重點(diǎn)考查的參數(shù)：路徑偏移量、橫擺特性參數(shù)、方向盤測(cè)量參數(shù)、側(cè)傾角、側(cè)傾角速度及側(cè)滑角 40km/h, 60km/hSingle Lane Change轉(zhuǎn)向系統(tǒng)輸入為經(jīng)歷一個(gè)完整正弦變化的力、力矩、角度或位移 ISO移線行駛 ISO Lane Change 內(nèi)容：縱向控制器使車輛行駛速度保持在期望值，側(cè)向控制器控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使車輛保持沿期望的ISO指定路線行駛 文件驅(qū)動(dòng)駕駛員控制文件Driver control file*.dcf 駕駛員控制數(shù)據(jù)文件 Driver Control Data file，*.dc

13、d 駕駛員輸入文件Driver Input File,*.din駕駛員控制文件駕駛員控制文件(Driver control file*.dcf ) 描述了車輛模型準(zhǔn)備執(zhí)行的一系列操作，如轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等。 在文件中，可以設(shè)定車輛行駛的速度、軌跡文件、控制方式以及試驗(yàn)結(jié)束的條件(如行駛距離)等信息。 打開文件具體介紹駕駛員控制數(shù)據(jù)文件(Driver Control Data file，*.dcd) 該文件包含了駕駛員控制文件所需的數(shù)據(jù)。如在*.dcf中使用軌跡控制車輛的運(yùn)動(dòng)，那么*.dcd文件的主要內(nèi)容是設(shè)定車輛行駛軌跡的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。 駕駛員控制數(shù)據(jù)文件( *.dcd)必須與駕駛員控制文件( *.dc

14、f)配合使用駕駛員輸入文件(Driver Input File,*.din) 駕駛員輸入文件指定了ADAMS/Driver模塊所需的各種控制參數(shù)的數(shù)值，如徑向動(dòng)態(tài)特性、側(cè)向動(dòng)態(tài)特性，車輛結(jié)構(gòu)的特性以及學(xué)習(xí)文件的參數(shù)等，用來指導(dǎo)整車分析。蛇行線試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：平順性仿真分析 Car Ride是在ADAMS2003版中新發(fā)布Car即插即用的模塊；它是與世界上主要汽車制造商合作用戶開發(fā)的汽車平順性虛擬環(huán)境，將數(shù)字化汽車仿真從操作性試驗(yàn)擴(kuò)展到平順性試驗(yàn)。 Car Ride包括了在汽車平順性頻域分析方面建模、試驗(yàn)及后處理所需要的單元、模型及事件的定義，一旦系統(tǒng)中所有部件詳細(xì)的參數(shù)指定，就可以基于一個(gè)擴(kuò)展的試驗(yàn)平臺(tái)，完成一系列預(yù)定義的平順性和舒適性研究過程