基于ADAMS對(duì)汽車(chē)前懸架的建模與仿真分析

1、基于ADAMS對(duì)汽車(chē)前懸架的建模與仿真分析本文將用ADAMS/View創(chuàng)建的汽車(chē)前懸架模型中包括主銷(xiāo)（Kingpin）、上橫臂(UCA)、下橫臂(LCA)、拉臂(Pull_arm)、轉(zhuǎn)向拉桿(Tie_rod)、轉(zhuǎn)向節(jié)(Knuckle)、車(chē)輪(Wheel)以及測(cè)試平臺(tái)(Test_Patch)等物體，如圖1所示，并且將前懸架的主銷(xiāo)長(zhǎng)度、主銷(xiāo)內(nèi)傾角、主銷(xiāo)后傾角、上橫臂長(zhǎng)度、上橫臂在汽車(chē)橫向平面的傾角、上橫臂軸水平斜置角、下橫臂長(zhǎng)度、下橫臂在汽車(chē)橫向平面的傾角和下橫臂軸水平斜置角等參數(shù)設(shè)置為設(shè)計(jì)變量，通過(guò)優(yōu)化這些設(shè)計(jì)變量以達(dá)到優(yōu)化前懸架的目的。通過(guò)該例的介紹，重點(diǎn)來(lái)學(xué)習(xí)ADAMS從創(chuàng)建模型、測(cè)試和驗(yàn)證

2、模型、到細(xì)化模型和迭代、以及優(yōu)化設(shè)計(jì)模型的整個(gè)過(guò)程。通過(guò)本文的學(xué)習(xí)，使讀者能夠掌握在ADAMS中如何對(duì)一個(gè)復(fù)雜的機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析簡(jiǎn)化，以及如何利用ADAMS提供的強(qiáng)大仿真功能分析設(shè)計(jì)模型，從而在不斷優(yōu)化物理模型的過(guò)程中，找尋機(jī)構(gòu)的最優(yōu)解，進(jìn)而加深對(duì)多體動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS的認(rèn)識(shí)。 圖1 汽車(chē)前懸架模型1.1 汽車(chē)前懸架模型參數(shù)汽車(chē)前懸架模型的主銷(xiāo)長(zhǎng)度為330mm，主銷(xiāo)內(nèi)傾角為10，主銷(xiāo)后傾角為2.5，上橫臂長(zhǎng)度350mm，上橫臂在汽車(chē)橫向平面的傾角為11，上橫臂軸水平斜置角為-5，下橫臂長(zhǎng)500mm，下橫臂在汽車(chē)橫向平面的傾角為9.5，下橫臂軸水平斜置角為10，車(chē)輪前束角為0.2。1.2 汽車(chē)

3、前懸架模型創(chuàng)建1.2.1 啟動(dòng)并設(shè)置工作環(huán)境（1）開(kāi)啟雙擊桌面上的ADAMS/View2010的快捷圖標(biāo),打開(kāi)ADAMS/View，出現(xiàn)新建圖2對(duì)話(huà)框，在歡迎對(duì)話(huà)窗口中選擇“Create a new model”，在模型名稱(chēng)（Model Name）欄中輸入：FRONT_SUSP,此處也可更改文件保存目錄，單位制及重力方向等，這里先采用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置，直接點(diǎn)OK，進(jìn)入ADAMS2010主界面，如圖3所示，圖中的浮動(dòng)條即是ADAMS的主工具箱。 圖2 創(chuàng)建新文件圖 圖3 ADAMS主界面（2）設(shè)置工作環(huán)境。在ADAMS/View的菜單欄中，選擇Setting菜單中的Units命令，將模型的長(zhǎng)度單位、

4、質(zhì)量單位、力單位、時(shí)間單位、角度單位和頻率單位分別設(shè)置為毫米、千克、牛頓、秒、度和赫茲。單位設(shè)置如圖4所示，然后點(diǎn)OK確定即可。（3）設(shè)置工作網(wǎng)格。在ADAMS/View的菜單欄中，選擇Setting菜單中的Working Grid命令，將網(wǎng)格X方向和Y方向的大小分別設(shè)置為750和800，將網(wǎng)格的間距設(shè)置為50.設(shè)置如圖5所示，其中Size表示網(wǎng)格的大小，以及Spacing表示網(wǎng)格的間距。 圖4 設(shè)置單位命令 圖5 設(shè)置工作網(wǎng)格1.2.2 創(chuàng)建機(jī)構(gòu)桿件（1）創(chuàng)建設(shè)計(jì)點(diǎn)點(diǎn)擊ADAMS/ View中零件庫(kù)中的點(diǎn)（Point），選擇“Add to Ground”和“Dont Attach”,如圖6所

5、示，它們的名稱(chēng)和位置見(jiàn)表1，可以右鍵點(diǎn)擊創(chuàng)建的點(diǎn)，光標(biāo)移動(dòng)到Point選項(xiàng)選擇Rename，然后改變創(chuàng)建點(diǎn)名稱(chēng)。如果創(chuàng)建的設(shè)計(jì)點(diǎn)位置不夠準(zhǔn)確，點(diǎn)擊Point Table可以用列表編輯器修改它們的坐標(biāo)位置，如圖7所示。 圖6 創(chuàng)建設(shè)計(jì)點(diǎn)表1 設(shè)計(jì)點(diǎn)的位置和名稱(chēng)設(shè)計(jì)點(diǎn)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)Z坐標(biāo)LCA_outer000UCA_outer57.25324.6814.39UCA_inner399.51391.2144.90LCA_inner485.6581.27-86.82Tie_rod_outer-26.95100-170.71Tie_rod_inner439.55181.19-252.50Knuckle_i

6、nner18.91107.244.75Knuckle_outer-235.05102.813.86 圖7 列表編輯器（2）創(chuàng)建主銷(xiāo)點(diǎn)擊ADAMS/ View中零件庫(kù)中的圓柱體（Cylinder），選擇“New Part”，定義圓柱體的半徑（Radius）為20，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“LCA_outer”和“UCA_outer”，創(chuàng)建主銷(xiāo)，如圖8所示，并將其重新命名為Kingpin。 圖8 創(chuàng)建主銷(xiāo)（3）創(chuàng)建上橫臂點(diǎn)擊ADAMS/ View中零件庫(kù)中的圓柱體（Cylinder），選擇“New Part”，定義圓柱體的半徑（Radius）為20，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”和“UCA_inner”,創(chuàng)建

7、上橫臂，將其重新命名為UCA。點(diǎn)擊ADAMS/ View中零件庫(kù)中的球體（Sphere），選擇“Add to Part”,定義球體的半徑（Radius）為25，選擇上橫臂為參考物體，球體的位置為設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”，如圖9所示。（4）創(chuàng)建下橫臂點(diǎn)擊ADAMS/ View中零件庫(kù)中的圓柱體（Cylinder），選擇“New Part”，定義圓柱體的半徑（Radius）為20，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“LCA_outer”和“LCA_inner”,創(chuàng)建下橫臂，將其重新命名為L(zhǎng)CA。點(diǎn)擊ADAMS/ View中零件庫(kù)中的球體（Sphere），選擇“Add to Part”,定義球體的半徑（Radius）為

8、25，選擇下橫臂為參考物體，球體的位置為設(shè)計(jì)點(diǎn)“LCA_outer”。 如圖10所示。圖9 創(chuàng)建上橫臂圖10 創(chuàng)建下橫臂 (5)創(chuàng)建拉臂點(diǎn)擊ADAMS/ View中零件庫(kù)中的圓柱體（Cylinder），選擇“New Part”，定義圓柱體的半徑（Radius）為15，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_inner”和“Tie_rod_outer”,創(chuàng)建拉臂，將其重新命名為Pull_arm。(6)創(chuàng)建轉(zhuǎn)向拉桿點(diǎn)擊ADAMS/ View中零件庫(kù)中的圓柱體（Cylinder），選擇“New Part”，定義圓柱體的半徑（Radius）為15，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“Tie_rod_inner”和“Tie_rod_out

9、er”,創(chuàng)建轉(zhuǎn)向拉桿，將其重新命名為T(mén)ie_rod。點(diǎn)擊ADAMS/ View中零件庫(kù)中的球體（Sphere），選擇“Add to Part”,定義球體的半徑（Radius）為20，選擇轉(zhuǎn)向拉桿為參考物體，球體的位置為設(shè)計(jì)點(diǎn)分別為“Tie_rod_outer”和”Tie_rod_inner”。(7)創(chuàng)建轉(zhuǎn)向節(jié)點(diǎn)擊ADAMS/ View中零件庫(kù)中的圓柱體（Cylinder），選擇“New Part”，定義圓柱體的半徑（Radius）為20，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_inner”和“Knuckle_outer”,創(chuàng)建轉(zhuǎn)向節(jié)，將其重新命名為Knuckle。這時(shí)創(chuàng)建的前懸架模型如圖11所示。 圖11

10、 創(chuàng)建中的前懸架模型（8）創(chuàng)建車(chē)輪點(diǎn)擊ADAMS/ View中零件庫(kù)中的圓柱體（Cylinder），選擇“New Part”，定義圓柱體的半徑（Radius）為375，定義圓柱體的長(zhǎng)度（Length）為215。選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_outer”和“Knuckle_inner”（不能把先后順序顛倒）,創(chuàng)建車(chē)輪，將其重新命名為Wheel，如圖12所示。點(diǎn)擊ADAMS/ View中零件庫(kù)中的倒圓（Fillet），定義倒圓半徑（Radius）為50，選擇車(chē)輪圓柱體的兩條圓邊，然后單擊鼠標(biāo)右鍵，完成倒圓，如圖13所示。圖12 創(chuàng)建車(chē)輪圖13 車(chē)輪倒圓（9）創(chuàng)建測(cè)試平臺(tái)點(diǎn)擊ADAMS/ View中零

11、件庫(kù)中的點(diǎn)（Point），選擇“Add to Ground”和“Dont Attach”,創(chuàng)建設(shè)計(jì)點(diǎn)“POINT_9”,它的位置為（-350，-320，-200）。單擊主工具箱零件庫(kù)中的，然后在主工具箱的下面出現(xiàn)拉伸體相應(yīng)的操控欄，如圖14所示設(shè)置相應(yīng)的值。選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“POINT_9”，創(chuàng)建長(zhǎng)方體。點(diǎn)擊ADAMS/ View中零件庫(kù)中的圓柱體（Cylinder），選擇“Add to Part”，定義圓柱體的半徑（Radius）為30，定義圓柱體的長(zhǎng)度（Length）為350，如圖15所示,選擇長(zhǎng)方體為參照物，選擇長(zhǎng)方體的質(zhì)心為圓柱體的起始點(diǎn)，垂直向下創(chuàng)建圓柱體，它與長(zhǎng)方體組合成測(cè)試平臺(tái)如圖16

12、所示，將其重新命名為T(mén)est_Patch。 圖14 設(shè)置長(zhǎng)方體選項(xiàng) 圖15 設(shè)置圓柱體選項(xiàng)(10)創(chuàng)建彈簧點(diǎn)擊ADAMS/ View中零件庫(kù)中的點(diǎn)（Point），選擇“Add to Part”和“Dont Attach”,在上橫臂（UCA）上,它創(chuàng)建設(shè)計(jì)點(diǎn)“Spring_lower”的位置為（174.6，347.89，24.85）。 點(diǎn)擊ADAMS/ View中零件庫(kù)中的點(diǎn)（Point），選擇“Add to Ground”和“Dont Attach”, 創(chuàng)建設(shè)計(jì)點(diǎn)“Spring_upper”的位置為（174.6，637.89，24.85）。點(diǎn)擊ADAMS/ View中力庫(kù)的彈簧（Spring）

13、，設(shè)置彈簧的剛度（K）和阻尼（C）分別為129.8和6000，如圖17所示，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)Spring_lower和Spring_upper創(chuàng)建彈簧。 圖16 創(chuàng)建測(cè)試平臺(tái)模型 圖17 創(chuàng)建彈簧模型1.2.3 創(chuàng)建約束（1）創(chuàng)建球副點(diǎn)擊ADAMS/ View中約束庫(kù)的球副（Spherical Joint），設(shè)置球副的選項(xiàng)如圖18所示，選擇上臂桿（UCA）和主銷(xiāo)（Kingpin）為參考物，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)UCA_outer為球副的位置點(diǎn)，創(chuàng)建上橫臂和主銷(xiāo)之間的約束副。點(diǎn)擊ADAMS/ View中約束庫(kù)的球副（Spherical Joint），設(shè)置球副的選項(xiàng)如圖18所示，選擇下臂桿（LCA）和主銷(xiāo)（King

14、pin）為參考物，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)LCA_outer為球副的位置點(diǎn)，創(chuàng)建下橫臂和主銷(xiāo)之間的約束副。點(diǎn)擊ADAMS/ View中約束庫(kù)的球副（Spherical Joint），設(shè)置球副的選項(xiàng)如圖18所示，選擇轉(zhuǎn)向拉桿（Tie_rod）和拉臂（Pull_arm）為參考物，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)Tie_rod_outer為球副的位置點(diǎn)，創(chuàng)建轉(zhuǎn)向拉桿和拉臂之間的約束副。點(diǎn)擊ADAMS/ View中約束庫(kù)的球副（Spherical Joint），設(shè)置球副的選項(xiàng)如圖19所示，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)Tie_rod_inner為球副的位置點(diǎn)，創(chuàng)建轉(zhuǎn)向拉桿和大地之間的約束副。（2）創(chuàng)建固定副點(diǎn)擊ADAMS/ View中約束庫(kù)的固定副（Fix

15、ed Joint），設(shè)置固定副選項(xiàng)為“2 Bod-1 Loc”和“Noemal To Grid”,如圖20所示。選擇拉臂（Pull_arm）和主銷(xiāo)（Kingpin）為參考物，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)Knuckle_inner為固定副的位置點(diǎn)，創(chuàng)建拉臂和主銷(xiāo)之間的約束副。點(diǎn)擊ADAMS/ View中約束庫(kù)的固定副（Fixed Joint），設(shè)置固定副選項(xiàng)為“2 Bod-1 Loc”和“Noemal To Grid”,選擇轉(zhuǎn)向節(jié)（Knuckle）和主銷(xiāo)（Kingpin）為參考物，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)Knuckle_inner為固定副的位置點(diǎn)，創(chuàng)建轉(zhuǎn)向節(jié)和主銷(xiāo)之間的約束副。點(diǎn)擊ADAMS/ View中約束庫(kù)的固定副（Fix

16、ed Joint），設(shè)置固定副選項(xiàng)為“2 Bod-1 Loc”和“Noemal To Grid”,選擇車(chē)輪（Wheel）和轉(zhuǎn)向節(jié)(Knuckle)為參考物，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)Knuckle_inner為固定副的位置點(diǎn)，創(chuàng)建拉臂和主銷(xiāo)之間的約束副。 圖18 設(shè)置球副選項(xiàng) 圖19 設(shè)置球副選項(xiàng) 圖20 設(shè)置固定副選項(xiàng)（3）創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)副首先設(shè)置視圖為前視圖，這個(gè)視圖方向?yàn)榛鶞?zhǔn)調(diào)整旋轉(zhuǎn)副方向。點(diǎn)擊ADAMS/ View中約束庫(kù)的旋轉(zhuǎn)副（Revolute Joint）, 設(shè)置旋轉(zhuǎn)副的選項(xiàng)為“1 Location”和“Normal to Grid”如圖21所示。選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_inner”為旋轉(zhuǎn)副的位置點(diǎn)，放置

17、旋轉(zhuǎn)副后直接在菜單欄中的Edit菜單中選擇Modify命令，修改剛創(chuàng)建的旋轉(zhuǎn)副。系統(tǒng)彈出修改旋轉(zhuǎn)副對(duì)話(huà)窗口（圖22），點(diǎn)擊改變位置（Changge Position）按鈕，系統(tǒng)彈出移動(dòng)目標(biāo)對(duì)話(huà)窗，如圖23所示。在角度欄（Rotate）中在Y方向上輸入一個(gè)-5，將旋轉(zhuǎn)副的方向旋轉(zhuǎn)5，滿(mǎn)足上橫臂軸水平斜置-5的要求。接著在前視圖的條件下，點(diǎn)擊ADAMS/ View中約束庫(kù)的旋轉(zhuǎn)副（Revolute Joint）,設(shè)置旋轉(zhuǎn)副的選項(xiàng)為“1 Location”和“Normal to Grid”，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“LCA_inner”為旋轉(zhuǎn)副的位置點(diǎn)，放置旋轉(zhuǎn)副后直接在菜單欄中的Edit菜單中選擇Modify命

18、令，修改剛創(chuàng)建的旋轉(zhuǎn)副。系統(tǒng)彈出修改旋轉(zhuǎn)副對(duì)話(huà)窗口，點(diǎn)擊改變位置（Changge Position）按鈕，系統(tǒng)彈出移動(dòng)目標(biāo)對(duì)話(huà)窗。在角度欄(Rotate)中在Y方向上輸入一個(gè)+10，將旋轉(zhuǎn)副的方向旋轉(zhuǎn)10，滿(mǎn)足下橫臂軸水平斜置10的要求。 圖21 設(shè)置固定副選項(xiàng) 圖22 修改旋轉(zhuǎn)副對(duì)話(huà)框 圖23 移動(dòng)目標(biāo)對(duì)話(huà)窗口（4）創(chuàng)建移動(dòng)副單擊主工具欄中約束庫(kù)的圖標(biāo)，設(shè)置如圖24所示，選擇測(cè)試平臺(tái)（Test_Patch）的質(zhì)心為移動(dòng)副的位置點(diǎn)，垂直向上創(chuàng)建測(cè)試平臺(tái)和大地之間的約束副。（5）創(chuàng)建點(diǎn)-面約束副點(diǎn)擊ADAMS/ View中約束庫(kù)的點(diǎn)-面約束副（In-plane Joint Primitive），

19、設(shè)置如圖25所示，選擇車(chē)輪（Wheel）和測(cè)試平臺(tái)（Test_Patch）為約束的位置點(diǎn)（選擇物體的先后順序不要顛倒），垂直向上的方向?yàn)榧s束副方向，創(chuàng)建車(chē)輪和測(cè)試平臺(tái)之間的約束副。 圖24 設(shè)置移動(dòng)副選項(xiàng) 圖25 設(shè)置點(diǎn)面約束副選項(xiàng)這時(shí)創(chuàng)建的前懸架模型如圖26所示。 圖26 完整的前懸架模型1.2.4 檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?在窗口右下方的上右點(diǎn)鼠標(biāo)出現(xiàn)，然后單擊，出現(xiàn)圖27所示對(duì)話(huà)框。圖27 驗(yàn)證模型1.3 測(cè)試模型1.3.1 添加驅(qū)動(dòng)點(diǎn)擊ADAMS/ View中的驅(qū)動(dòng)庫(kù)的直線驅(qū)動(dòng)（Translational Joint Motion）按鈕，選擇測(cè)試平臺(tái)和大地的移動(dòng)副約束，創(chuàng)建直線驅(qū)動(dòng)（TRANS_MOT

20、ION_1）。創(chuàng)建直線驅(qū)動(dòng)后，直接在Edit菜單中選擇Modify，可以修改直線驅(qū)動(dòng)，在添加驅(qū)動(dòng)對(duì)話(huà)框中的“Functiom（time）=”欄中，輸入驅(qū)動(dòng)的函數(shù)表達(dá)式：100*sin（360d*time），如圖28所示，它表示車(chē)輪的上跳和下跳行程均為100mm。在ADAMS/ View主工具箱中，選擇仿真按鈕，設(shè)置解算參數(shù)終止時(shí)間為1，工作步長(zhǎng)為100.如圖29所示，進(jìn)行仿真。觀察前懸架模型的運(yùn)動(dòng)仿真情況。 圖28 添加驅(qū)動(dòng)對(duì)話(huà)窗 圖29 仿真設(shè)置1.3.2 測(cè)量主銷(xiāo)內(nèi)傾角在主菜單欄中選擇BuildMesureFunctionNew，創(chuàng)建測(cè)量函數(shù)。在函數(shù)編輯器對(duì)話(huà)窗口里其測(cè)量名稱(chēng)（Measur

21、e Name）、單位（Unit）和主銷(xiāo)內(nèi)傾角的函數(shù)表達(dá)式如圖30所示。具體編輯過(guò)程如下：首先：輸入反正切函數(shù)“ATAN( )”;然后：將光標(biāo)移動(dòng)到括號(hào)內(nèi)，在函數(shù)編輯器的函數(shù)選項(xiàng)中選擇“Displacement”中的“Displacement X”,測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間X方向的距離，按Assist鍵，系統(tǒng)彈出助理對(duì)話(huà)框，在“To Marker ”欄中輸入主銷(xiāo)設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”處的Marker:.FRONT_SUSP.Kingpin.MARKER17,在“From Marker ”欄中輸入主銷(xiāo)設(shè)計(jì)點(diǎn)“LCA_outer”處的Marker: Kingpin.MARKER1。如圖31所示，系統(tǒng)自動(dòng)生成

22、兩個(gè)點(diǎn)在X方向距離表達(dá)式。同樣：測(cè)量?jī)牲c(diǎn)在Y軸方向上的距離時(shí)選擇“Displacement Y”,其余與X方向都一致即可。最后：一切完成后點(diǎn)“OK”,系統(tǒng)生成主銷(xiāo)內(nèi)傾角變化的測(cè)量曲線，如圖32所示。圖30 函數(shù)編輯器圖31 測(cè)量?jī)牲c(diǎn)在X方向的距離圖32 主銷(xiāo)內(nèi)傾角變化曲線1.3.3 測(cè)量主銷(xiāo)后傾角其編輯操作同上如圖33所示，其中在“To Marker ”欄中輸入主銷(xiāo)設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”處的Marker:.FRONT_SUSP.Kingpin.MARKER17,在“From Marker ”欄中輸入主銷(xiāo)設(shè)計(jì)點(diǎn)“LCA_outer”處的Marker: Kingpin.MARKER1。然后系

23、統(tǒng)生成主銷(xiāo)后傾角變化測(cè)量曲線，其如圖34所示。圖33 函數(shù)編輯器圖34 主銷(xiāo)后傾角變化曲線1.3.4 測(cè)量前輪外傾角其編輯操作同上如圖35所示，其中在“To Marker ”欄中輸入轉(zhuǎn)向節(jié)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_outer”處的Marker:.FRONT_SUSP.Knuckle.MARKER10,在“From Marker ”欄中輸入轉(zhuǎn)向節(jié)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_inner”處的Marker: Knuckle.MARKER29。然后系統(tǒng)生成前輪外傾角變化測(cè)量曲線，其如圖36所示。圖35 函數(shù)編輯器圖36 前輪外傾角變化曲線圖37 函數(shù)編輯器1.3.5 測(cè)量前輪前束角編輯同上如圖37所示，

24、其中在“To Marker ”欄中輸入轉(zhuǎn)向節(jié)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_outer”的Marker:.FRONT_SUSP.Knuckle.MARKER10,在“From Marker ”欄中輸入轉(zhuǎn)向節(jié)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_inner”處的Marker: Knuckle.MARKER29。然后系統(tǒng)生成前輪前束角變化測(cè)量曲線，其如圖38所示圖38 前輪前束角變化曲線1.3.6 測(cè)量車(chē)輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量首先在車(chē)輪（Wheel）上創(chuàng)建Marker為Wheel.MAR_5,修改其位置為（-150，-270,0）；然后在大地上創(chuàng)建Marker為ground.MAR_6,其位置與 Wheel.MAR_5

25、相同。其編輯操作同上如圖39所示，其中在“To Marker ”選擇Wheel.MAR_5，“From Marker”選擇ground.MAR_6。然后系統(tǒng)生成車(chē)輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移測(cè)量曲線，其如圖40所示。圖39 函數(shù)編輯器圖40 車(chē)輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移測(cè)量曲線1.3.7 測(cè)量車(chē)輪跳動(dòng)量其編輯操作同上如圖41所示，其中在“To Marker ”選擇Wheel.MAR_5，“From Marker”選擇ground.MAR_6。然后系統(tǒng)生成車(chē)輪跳動(dòng)量測(cè)量曲線，其如圖42所示。 圖41 函數(shù)編輯器圖42 車(chē)輪跳動(dòng)測(cè)量曲線1.4 前懸架特征曲線在主菜單欄中選擇“Review”菜單中的“Postproces

26、sing”命令，系統(tǒng)進(jìn)入定制曲線窗口。選擇曲線的數(shù)據(jù)來(lái)源為測(cè)量值（Measure）。在Independent Axis欄中點(diǎn)擊Data，選擇主銷(xiāo)內(nèi)傾角（Kingpin_Inclination）的測(cè)量曲線為定制曲線的X軸，如圖43所示，點(diǎn)擊“OK”.選擇車(chē)輪跳動(dòng)量（Wheel_Travel）為測(cè)量曲線的Y軸，如圖44所示，點(diǎn)擊Add Curves創(chuàng)建主銷(xiāo)內(nèi)傾角相對(duì)車(chē)輪跳動(dòng)量的變化曲線，如圖45所示。圖43 選擇定制曲線的X軸圖44 選擇定制曲線的Y軸圖45 主銷(xiāo)內(nèi)傾角隨車(chē)輪跳動(dòng)的變化曲線在Independent Axis欄中點(diǎn)擊Data，選擇主銷(xiāo)后傾角（Caster_Angle）的測(cè)量曲線為定制

27、曲線的X軸，選擇車(chē)輪跳動(dòng)量（Wheel_Travel）為測(cè)量曲線的Y軸，選擇Add Curves選項(xiàng)中的“One Curve Per Plot”點(diǎn)擊Add Curves創(chuàng)建主銷(xiāo)后傾角相對(duì)車(chē)輪跳動(dòng)量的變化曲線，如圖46所示。圖46 主銷(xiāo)后傾角隨車(chē)輪跳動(dòng)的變化曲線在Independent Axis欄中點(diǎn)擊Data，選擇前輪外束角（Camber_Angle）的測(cè)量曲線為定制曲線的X軸，選擇車(chē)輪跳動(dòng)量（Wheel_Travel）為測(cè)量曲線的Y軸，選擇Add Curves選項(xiàng)中的“One Curve Per Plot”點(diǎn)擊Add Curves創(chuàng)建前輪外傾角相對(duì)車(chē)輪跳動(dòng)量的變化曲線，如圖47所示。圖47

28、前輪外傾角隨車(chē)輪跳動(dòng)的變化曲線在Independent Axis欄中點(diǎn)擊Data，選擇前輪前束角（Toe_Angle）的測(cè)量曲線為定制曲線的X軸，選擇車(chē)輪跳動(dòng)量（Wheel_Travel）為測(cè)量曲線的Y軸，選擇Add Curves選項(xiàng)中的“One Curve Per Plot”點(diǎn)擊Add Curves創(chuàng)建前輪前束角相對(duì)車(chē)輪跳動(dòng)量的變化曲線，如圖48所示.圖48 前輪前束角隨車(chē)輪跳動(dòng)的變化曲線在Independent Axis欄中點(diǎn)擊Data，選擇前輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量（Sideways_Displacement）的測(cè)量曲線為定制曲線的X軸，選擇車(chē)輪跳動(dòng)量（Wheel_Travel）為測(cè)量曲線的Y

29、軸，選擇Add Curves選項(xiàng)中的“One Curve Per Plot”點(diǎn)擊Add Curves創(chuàng)建前輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量相對(duì)車(chē)輪跳動(dòng)量的變化曲線，如圖49所示。圖49 前輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量隨車(chē)輪跳動(dòng)的變化曲線1.5 保存模型點(diǎn)擊按鈕，返回到模塊型界面，然后保存前懸架模型。附錄資料：不需要的可以自行刪除超寬超深地下連續(xù)墻施工工藝一、概述武林廣場(chǎng)站位于杭州市中心廣場(chǎng)武林廣場(chǎng)東北角，是地鐵1號(hào)線與3號(hào)線的換乘車(chē)站，車(chē)站長(zhǎng)161.75m，標(biāo)準(zhǔn)段寬36.6 m,底板埋深約26.4m, 車(chē)站為地下三層四柱五跨三層結(jié)構(gòu)，采用蓋挖逆作法施工。車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1200mm厚地下連續(xù)墻，墻幅寬度為6.0m，深

30、度為48m左右，十字鋼板接頭形式，單幅鋼筋籠重約70t，設(shè)計(jì)要求進(jìn)入中風(fēng)化巖0.5m。二、工法特點(diǎn)地下連續(xù)墻工法問(wèn)世以來(lái)，迅速的占有了廣闊的市場(chǎng)，地下連續(xù)墻工法主要有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)。1、施工時(shí)振動(dòng)小，噪聲低，非常適于在城市施工；2、墻體剛度大，用于基坑開(kāi)挖時(shí)，極少發(fā)生地基沉降或塌方事故；3、防滲性能好；4、可以貼近施工，由于上述幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，我們可以緊貼原有建筑物施工；5、可用于逆作法施工；6、適用于多種地基條件；7、可用作剛性基礎(chǔ)；8、占地少，可以充分利用建筑紅線以?xún)?nèi)有限的地面和空間，充分發(fā)揮投資效益；9、功效高、工期短，質(zhì)量可靠。當(dāng)然，所有的事物都有兩面性，地連墻工法也存在以下缺點(diǎn)：1、在一

31、些特殊的地質(zhì)條件下（如很軟的淤泥質(zhì)土，含漂石的沖積層和超硬巖石等），施工難度很大；2、如果施工方法不當(dāng)或地質(zhì)條件特殊，可能出現(xiàn)相鄰槽段不能對(duì)齊和漏水的問(wèn)題。3、地下連續(xù)墻如果用作臨時(shí)的擋土結(jié)構(gòu)，比其他方法的費(fèi)用高；4、在城市施工時(shí)，廢棄泥漿的處理比較麻煩。三、施工方法及操作控制要點(diǎn)1、施工優(yōu)化控制的要點(diǎn)1.1 地下連續(xù)墻一般寬為6m，墻厚1.2m屬于超寬地連墻，在施工技術(shù)方面還不是很成熟，機(jī)械方面相應(yīng)的成槽機(jī)、反力箱、大型起重設(shè)備等的應(yīng)用都是經(jīng)過(guò)反復(fù)計(jì)算在經(jīng)濟(jì)安全的前提下確定的。1.2 在成槽過(guò)程中機(jī)械自身的垂直控制系統(tǒng)1.3 由于采用十字鋼板對(duì)刷壁造成一定難度，在經(jīng)過(guò)研究后采用在成槽機(jī)抓斗上

32、安裝側(cè)鏟進(jìn)行刷壁然后再用鋼刷刷壁器進(jìn)行刷壁。1.4 在地連墻施作過(guò)程中要穿越承壓水層，為防止開(kāi)挖過(guò)程中承壓水繞流，在地連墻內(nèi)預(yù)埋注漿管，在地連墻全部達(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)行墻趾注漿1.5 本工程反力箱放置深度達(dá)到4352m，混凝土澆筑時(shí)間也長(zhǎng)達(dá)8小時(shí)左右，反力箱自重、混凝土的握裹力和土體的摩擦力極大，為順利拔出反力箱在混凝土澆筑完34小時(shí)后，先用液壓油頂對(duì)其進(jìn)行松動(dòng)，在混凝土初凝后在進(jìn)行起拔。2、關(guān)鍵工序施工方法及控制要點(diǎn)2.1 道路硬化因地下連續(xù)墻施工過(guò)程中，成槽機(jī)械及吊運(yùn)鋼筋籠的大型履帶式起重機(jī)需要在場(chǎng)地內(nèi)來(lái)回行走，我單位根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合本工程的實(shí)際情況，對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)及導(dǎo)墻外側(cè)1m的范圍內(nèi)澆筑30

33、cm厚C20鋼筋混凝土路面，配筋采用16的螺紋鋼橫向間距200 mm、縱向200mm，雙層雙向布置，并與導(dǎo)墻筑成一體。2.2 導(dǎo)墻的施工導(dǎo)墻采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，壁厚20cm，配筋為單層雙向14200mm，導(dǎo)墻凈寬1250mm，導(dǎo)墻應(yīng)和附近路面一體澆搗.導(dǎo)墻溝（放坡比為1:0.5）采用挖掘機(jī)開(kāi)挖，人工配合修整清底，導(dǎo)墻開(kāi)挖好一段后，在溝槽底按地連墻尺寸制作木模，架立模板，經(jīng)測(cè)量檢查位置符合規(guī)范偏差要求后，進(jìn)行C20混凝土灌筑，泵送入倉(cāng)。如果導(dǎo)墻施作過(guò)程中遇到障礙物、軟弱地層或其它廢棄管線導(dǎo)致開(kāi)挖深度過(guò)大，則可把導(dǎo)墻加深以滿(mǎn)足施工要求。導(dǎo)墻施工工藝流程圖見(jiàn)下圖。平整場(chǎng)地測(cè)量定位挖 槽綁扎鋼筋澆 灌

34、 砼支立模板拆 模設(shè)橫支撐 導(dǎo)墻施工工藝流程圖導(dǎo)墻施工注意要點(diǎn)A. 在導(dǎo)墻施工全過(guò)程中，保持導(dǎo)墻溝內(nèi)不積水。B. 橫貫或靠近導(dǎo)墻溝的廢棄管道需封堵密實(shí)，以免成為漏漿通道。C. 導(dǎo)墻溝側(cè)壁土體是導(dǎo)墻澆搗混凝土?xí)r的外側(cè)土模，防止導(dǎo)墻溝寬度超挖或土壁坍塌。D. 現(xiàn)澆導(dǎo)墻分段施工，水平鋼筋應(yīng)預(yù)留連接鋼筋與鄰接段導(dǎo)墻的水平鋼筋相連接。E. 必須保證導(dǎo)墻的內(nèi)凈寬度尺寸與內(nèi)壁面的垂直精度達(dá)。F. 導(dǎo)墻立模結(jié)束之后，應(yīng)對(duì)導(dǎo)墻放樣成果進(jìn)行最終復(fù)核。G. 導(dǎo)墻混凝土強(qiáng)度達(dá)到50時(shí)，方可進(jìn)行成槽作業(yè)，在此之前禁止車(chē)輛和起重機(jī)等重型機(jī)械靠近導(dǎo)墻。2.3泥漿制備與管理泥漿在地下連續(xù)墻成槽過(guò)程中起到護(hù)壁作用，泥漿護(hù)壁是地

35、下連續(xù)墻施工的基礎(chǔ)，其質(zhì)量好壞直接影響到地下連續(xù)墻的質(zhì)量與施工安全，泥漿系統(tǒng)工藝流程見(jiàn)下圖。新鮮泥漿貯存施 工 槽 段新鮮泥漿配制加料拌制再生泥漿回收槽內(nèi)泥漿凈化泥漿劣化泥漿再生泥漿貯存振動(dòng)篩分離泥漿沉淀池分離泥漿旋流器分離泥漿粗篩分離泥漿劣化泥漿廢棄處理凈化泥漿性能測(cè)試泥漿系統(tǒng)工藝流程圖A. 泥漿配合比根據(jù)地質(zhì)條件，泥漿采用膨潤(rùn)土制備，泥漿配合比如下：（每立方米泥漿材料用量Kg）膨潤(rùn)土:80 純堿:4 水:950 CMC:5上述配合比在施工中根據(jù)試驗(yàn)槽段及實(shí)際情況可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。泥漿制備的性能指標(biāo)如下泥漿性能新配制循環(huán)泥漿廢棄泥漿檢驗(yàn)方法比重（g/cm3）1.06-1.081.151.35比

36、重法粘度（s）25-303560漏斗法含砂率（%）4711洗砂瓶PH值8-9814PH試紙泥漿配制的方法見(jiàn)下圖“泥漿配制流程圖”。原 料 試 驗(yàn)稱(chēng) 量 投 料CMC和純堿加水?dāng)嚢?分鐘膨潤(rùn)土加水沖拌5分鐘混合攪拌3分鐘泥漿性能指標(biāo)測(cè)定溶脹24小時(shí)后備用泥漿配制流程圖B. 泥漿儲(chǔ)存泥漿儲(chǔ)存采用半埋式磚砌泥漿池儲(chǔ)存。C. 泥漿循環(huán)泥漿循環(huán)采用3LM型泥漿泵輸送，4PL型泥漿泵回收，由泥漿泵和軟管組成泥漿循環(huán)管路。D. 泥漿的分離凈化在地下墻施工過(guò)程中，因?yàn)槟酀{要與地下水、泥土、砂石、混凝土接觸，其中難免會(huì)混入細(xì)微的泥沙顆粒、水泥成分與有害離子，必然會(huì)使泥漿受到污染而變質(zhì)。因此，泥漿使用一個(gè)循環(huán)之后

37、，要對(duì)泥漿進(jìn)行分離凈化，提高泥漿的重復(fù)使用率。槽內(nèi)回收泥漿的分離凈化過(guò)程是：先經(jīng)過(guò)土碴分離篩，把粒徑大于10mm的泥土顆粒分出來(lái)，防止其堵塞旋流除碴器下泄口，然后依次經(jīng)過(guò)沉淀池、旋流除碴器、雙層振動(dòng)篩多級(jí)分離凈化，使泥漿的比重與含砂量減小，如經(jīng)第一循環(huán)分離后的泥漿比重仍大于1.15，含砂量仍大于4%，則用旋流除碴器和雙層振動(dòng)篩作第二、第三循規(guī)蹈矩環(huán)分離，直至泥漿比重小于1.15，含砂量小于4%為止。E. 泥漿池設(shè)計(jì)泥漿池容量設(shè)計(jì)（以成槽開(kāi)挖寬度6m計(jì)）地下墻的標(biāo)準(zhǔn)槽段挖土量：V1=長(zhǎng)6m深47m厚1.2m=339m3新漿儲(chǔ)備量：V2=V180%=271m3泥漿循環(huán)再生處理池容量：V3=V11.

38、5=509m3砼灌筑產(chǎn)生廢漿量：V4=6m4m1.2m =29m3泥漿池總?cè)萘浚篤V3+V4=538m32.3 連續(xù)墻成槽施工成槽是地連續(xù)墻施工的關(guān)鍵工序，成槽約占地下連續(xù)墻工期的一半，因此提高成槽的效率是縮短工期的關(guān)鍵。同時(shí)，槽壁形狀決定墻體的外形，所以成槽的精度和質(zhì)量是保證地下連續(xù)墻質(zhì)量的關(guān)鍵，單元槽段之間的接頭盡量避免設(shè)在轉(zhuǎn)角處。A. 成槽施工連續(xù)墻施工采用跳槽法，施工根據(jù)槽段長(zhǎng)度與成槽機(jī)的開(kāi)口寬度，確定出首開(kāi)幅和閉合幅，保證成槽機(jī)挖土?xí)r兩側(cè)鄰界條件的均衡性，以確保槽壁垂直，部分槽段采取兩鉆一抓。成槽后用超聲波檢測(cè)儀檢查成槽質(zhì)量。在成槽過(guò)程中，嚴(yán)格控制抓斗的垂直度和平面位置，在開(kāi)挖槽段時(shí)

39、，操作手要仔細(xì)觀察成槽機(jī)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)X，Y軸任一方向偏差超過(guò)允許值時(shí)，立即進(jìn)行糾偏，抓斗貼基坑側(cè)導(dǎo)墻入槽，機(jī)械操作要平穩(wěn),抓斗出入導(dǎo)墻口時(shí)要輕放慢提，防止泥漿掀起波浪，影響導(dǎo)墻下面和后面的土層穩(wěn)定,并及時(shí)補(bǔ)入泥漿，維持槽段中泥漿液面穩(wěn)定。成槽施工見(jiàn)下圖“成槽施工圖”。成槽施工圖： B. 成槽注意事項(xiàng)及操作要領(lǐng)a根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定的地連墻位置，在導(dǎo)墻頂面上測(cè)量放線并按編號(hào)分段。b將抓斗就位，就位前要求場(chǎng)地平整堅(jiān)實(shí)，以滿(mǎn)足施工垂直度要求，吊車(chē)履帶與導(dǎo)墻垂直，抓斗要對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)墻中心線,為減少抓斗施工的循環(huán)時(shí)間，提高功效，每臺(tái)成槽機(jī)配置2臺(tái)短駁車(chē)，將泥渣運(yùn)至堆料場(chǎng)暫存。c成槽垂直度控制是關(guān)鍵，成槽施工中注

40、意觀察車(chē)載測(cè)斜儀器圖形，發(fā)現(xiàn)偏斜隨時(shí)采用糾偏導(dǎo)板來(lái)糾偏，遇到嚴(yán)重不均勻的地層，或糾偏困難的地層時(shí)，回填槽孔，重新挖掘。d邊開(kāi)挖邊向?qū)?nèi)泵送泥漿，保持液面在導(dǎo)墻頂面下30cm-50cm，挖槽過(guò)程中隨著孔深的向下延伸，要隨時(shí)向槽內(nèi)補(bǔ)漿，使泥漿面始終位于泥漿面標(biāo)高，直至成槽完成。e灌筑砼前，要測(cè)定泥漿面下1m及槽底以上1m處泥漿比重和含砂量，若比重大于1.20，則采取置換泥漿清孔，成槽后沉淀30分鐘，然后用抓斗直接撈渣清淤。f為避免對(duì)新澆槽段的混凝土產(chǎn)生擾動(dòng)，開(kāi)挖采取跳槽施工。g成槽過(guò)程中，導(dǎo)桿應(yīng)垂直槽段，抓斗張開(kāi)，照準(zhǔn)標(biāo)志徐徐入槽抓土，嚴(yán)禁迅速下斗，快速提升，以防破壞槽壁和坍塌，垂直度應(yīng)控制在設(shè)

41、計(jì)要求之內(nèi)，抓斗挖出土直接卸到自卸車(chē)上，轉(zhuǎn)運(yùn)到堆土場(chǎng)。隨著開(kāi)挖深度增加，連續(xù)不斷向槽內(nèi)供給新鮮泥漿，保證泥漿高度，各項(xiàng)泥漿指標(biāo)要符合技術(shù)要求，使泥漿起到良好的護(hù)壁作用，防止槽壁坍塌，在遇到含砂量較大的土層，槽壁易塌時(shí)，注意加大泥漿比重，適當(dāng)加入加重劑，當(dāng)接近槽底時(shí)，放慢開(kāi)挖速度，仔細(xì)測(cè)量槽深，防止超挖和欠挖。h挖槽機(jī)操作要領(lǐng)抓斗出入導(dǎo)墻口時(shí)要輕放慢提，防止泥漿掀起波浪，影響導(dǎo)墻下面、后面的土層穩(wěn)定。不論使用何種機(jī)具挖槽，在挖槽機(jī)具挖土?xí)r，懸吊機(jī)具的鋼索不能松馳，定要使鋼索呈垂直張緊狀態(tài)，這是保證挖槽垂直精度必需做好的關(guān)鍵動(dòng)作。挖槽作業(yè)中，要時(shí)刻關(guān)注測(cè)斜儀器的動(dòng)向，及時(shí)糾正垂直偏差。單元槽段成槽

42、完畢或暫停作業(yè)時(shí)，即令挖槽機(jī)離開(kāi)作業(yè)槽段。C. 成槽開(kāi)挖精度槽段開(kāi)挖精度表項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法槽段厚度10mm5m精密鋼尺墻體垂直度L/300超聲波測(cè)斜儀槽段長(zhǎng)度50mm超聲波測(cè)斜儀墻頂中心線允許偏差30mm全站儀2.5 刷壁施工成槽完成后在相鄰一幅已經(jīng)完成地下墻的接頭上必然有黏附的淤泥，如不及時(shí)清除會(huì)產(chǎn)生夾泥現(xiàn)象，造成基坑開(kāi)挖過(guò)程中地下墻滲水，為此必須采取刷壁措施，首先采用成槽機(jī)上的側(cè)鏟進(jìn)行清除，然后采用刷壁器，用吊車(chē)吊入槽內(nèi)緊貼接頭混凝土面上下刷2-3遍，認(rèn)真仔細(xì)地清刷干凈，清刷應(yīng)在清槽換漿前進(jìn)行，使新老混凝土接合處干凈，確保砼密實(shí)。成槽完成后利用履帶吊，起吊專(zhuān)用的刷壁器，在接頭上上下反復(fù)

43、清刷，確保接頭干凈，防止?jié)B漏水現(xiàn)象的發(fā)生。十字鋼板接頭刷壁器及施工2.4 清底換漿清槽先采用泵吸反循環(huán)法清底，而后采用導(dǎo)管吸泥漿，循環(huán)清底，確保清槽質(zhì)量，清底后槽底泥漿比重小應(yīng)于1.20，沉渣厚度不大于100mm。 清槽結(jié)束后1h，測(cè)定槽底沉淀物淤積厚度不大于10cm，槽底0.5-1.0cm處泥漿密度不大于1.2為合格。在清底換漿全過(guò)程中，控制好吸漿量和補(bǔ)漿量的平衡，不能讓泥漿溢出槽外或讓漿面落低到導(dǎo)墻頂面以下30厘米，清槽結(jié)束后，需請(qǐng)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)槽深和泥漿比重，合格后方可下鋼筋籠。2.5 鋼筋籠施工鋼筋籠根據(jù)地下連續(xù)墻墻體設(shè)計(jì)配筋和單元槽段的劃分來(lái)制作。鋼筋籠制作在專(zhuān)門(mén)搭設(shè)的加工平臺(tái)上進(jìn)行，擬搭設(shè)50m7.5m的一個(gè)加工平臺(tái)，且保證平臺(tái)面水平，四個(gè)角成直角，并在四個(gè)角點(diǎn)作好標(biāo)志，以保證鋼筋籠加工時(shí)鋼筋能準(zhǔn)確定位，鋼筋間距符合規(guī)范和設(shè)計(jì)的要求。鋼筋籠施工要點(diǎn)A.縱向鋼筋的底端50cm范圍內(nèi)稍向內(nèi)側(cè)彎折以避免吊放鋼筋籠時(shí)擦傷槽壁，但向內(nèi)側(cè)彎折的程度不影響澆灌混凝土的導(dǎo)管插入。B.在密集的鋼筋中預(yù)留出導(dǎo)管倉(cāng)位置，以便于灌筑水下混凝土?xí)r插入導(dǎo)管，同時(shí)周?chē)鲈O(shè)箍筋和連接筋進(jìn)行加固。為防止橫向鋼筋有時(shí)會(huì)阻礙導(dǎo)管插入，鋼筋籠制作時(shí)把主筋放在內(nèi)側(cè)，橫向鋼筋放在外側(cè)，槽段的每幅預(yù)留兩個(gè)砼澆注的導(dǎo)管通道口，兩根導(dǎo)管相距23m，導(dǎo)管距兩邊11.5m，每個(gè)導(dǎo)管口設(shè)4根通長(zhǎng)的16mm導(dǎo)