ADAMSCar仿真.ppt

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1、ADAMS/CAR软件介绍 ADAMS/CAR是MSC公司与Audi、BMW、Renault和Volvo等公司合作开发的整车设计软件包，集成了它们在汽车设计、开发等方面的经验。 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。用户只需在模板中输入必要的数据，就可以快速建造包括车身、悬架、传动系统、发动机、转向机构、制动系统等在内的高精度的整车虚拟样机，并进行仿真。 通过高速动画直观地显示在各种试验工况下整车动力学响应，并输出标志操纵稳定性、制动性、乘坐舒适性和安全性的特征参数，从而减少对物理样机的依赖。ADAMS/CAR 模块界面仿真内容 悬架试验主要包括：单轮跳

2、动试验、双轮同相跳动平行试验、双轮反相跳动试验、转向试验和静载试验等。主要考查前束、外顷、内顷，轮距变化、悬架刚度等的分析 整车试验仿真主要包括：方向盘阶跃、脉冲和斜坡输入试验、漂移试验、稳态转向试验、单移线试验等典型的开环控制试验加速试验、制动试验等直线性能试验，转向制动、定圆转向、转向回正等联合工况性能仿真分析 主要考查：横摆角速度、侧倾角、侧向加速度、侧偏角等优点相对传统的汽车设计开发，使用ADAMS及其CAR模块，可以在如下方面收到明显效果： 分析时间由数月减少为数日 降低工程制造和测试费用 在产品制造出之前，就可以发现并更正设计错误，完善设计方案 在产品开发过程中，减少所需的物理样机

3、数量 当进行物理样机测试有危险、费时和成本高时，可利用虚拟样机进行分析和仿真 缩短产品的开发周期 Adams/CAR仿真 步骤： 4步Adams/CAR仿真BuildTestSimulate &ReviewPostProcessor分析流程 建立子系统 使用系统带的模板自己创建模板 建立装配 设置参数 进行特定仿真 绘制曲线、分析数据模式：标准 标准:standard用于设计人员和检测人员，在这个环境下进行建立子系统、装配和仿真用户可以根据汽车的构造来选择合适的模板，如悬架系统，轮胎系统，转向系统等; 专家:expert可以建立和修改模版，适于有经验的高级用户 若无合适的模板，使用模板建模器，

4、根据具体结构来生成所需的模板 如何设置：文件：.acar.cfg:! Desired user mode (standard/expert) ENVIRONMENT MDI_ACAR_USERMODE standard 模型结构 模型组成总成（Assembly)子系统(Subsystem)试验台 (Test rig)模板( Template)属性文件( )模板介绍 基于模板的产品：ADAMS/Car, ADAMS/Engine, ADAMS/Rail 利用模板，可快速建立自己的参数化模型。并可通过修改参数使之与实际系统一致 模板是一个系统的拓扑结构的代表，它定义了该系统中各个部件之间是如何组成

5、系统，另外还定义了与其他模板之间联系的通讯信息（Communication） 。 必须在专家模式下进行模板 模板是参数化的模型，定义了缺省的几何数据和模型的拓扑结构。部件都是参数化的，因此可以用一个模板代表很多个子系统。 模板的设计参数：如HARDPOINTS，参数变量，属性文件等可以在子系统中进行修改 HARDPOINTS：定义了几何体、attachment, construction frames的位置。 属性文件定义了部件的特性子系统 在标准界面下使用，是基于模板的，允许普通用户进行修改参数。子系统主要包含如下内容：设计数据：如车轮半径、前束角、硬点包含设计数据的减振器、弹簧等的属性文件

6、包含子系统结构的模板，各个部件之间如何连接等每个子系统都有主要任务和次要任务：主要任务：子系统的功能，如悬架、转向等，次要任务：子系统的位置，如前后模板与子系统 编辑模板可修改模型的拓扑结构，子系统只能修改局部信息 子系统可直接生成总成，但模板不可以 二者存在的格式也有所区别属性文件 包含建模中部件的数据：如bushing, damper，spring, tire.等等 格式： PROPFILE bushing /bushings.tbl/mdi_0001.bus试验台 目前在car中可用的试验台_MDI_SUSPENSION_TESTRIG_MDI_SDI_TESTRIG_MDI_DRIVE

7、R_TESTRIG_ARIDE_FOUR_POST_TESTRIG_ADM2NAS_TESTRIG建模过程 ADAMS/CAR的建模顺序是自下而上的(模板一子系统一整车)，模板是最基本的模块。 模板建立：该阶段，正确建立零部件间的连接关系和信号器是至关重要的，这些数据在以后的子系统和总成阶段无法修改。零部件位置和特征参数在后续过程中可以更改。 子系统建立：在子系统的级别上，可对己创建的零部件进行部分数据的修改。 总成建立：选择合适的子系统和试验台，产品设计人员可根据实际需要，将不同的子系统组合成为完整的分析模型。为了对整车进行仿真分析，还需要设置试验台，装配完整车。 总成 最后选择合适的子系统

8、与试验台，装配成总成 在仿真之前，需要设置一些基本参数设置参数 悬架分析参数轮胎模型、轮距、簧载质量、驱动力、制动力分配、质心高度 整车分析参数转向比、转向齿条比-方向盘与齿条（只在输入力矩或位移的时候有效）、最大的前后制动力矩、前后制动力分配悬架仿真内容 车轮同向跳动（parallel wheel analysis) 车轮反向跳动(opposite wheel travel) 单轮跳动(single wheel travel)转向(steering) 侧倾与垂直力分析(roll & vertical force) 静态分析（static load) 外部文件分析（external file)

9、载荷分析（Loadcase)车轮包络分析(Wheel envelope)整车仿真内容 开环驾驶分析包括：蛇行驾驶试验（Fish-Hook）、漂移试验（Drift）、角脉冲输入转向（Impulse Steer）、斜坡脉冲转向（Ramp Steer）、单移线（Single Lane Change）、阶越转向（Step Steer）等 回转性能分析包括：转弯制动（Braking-In-Turn）、定转弯半径（Constant-Radius Cornering）、转向回正（Cornering with Steer Release）、收油门转弯（Lift-off Turn-in）、弯道收油门（Power

10、-off Cornering） 直线行驶：转弯、制动 准静态分析 道路试验：ISO移线试验、3D路面 文件驱动试验：整车操纵稳定性的分析 角阶跃试验 内容：汽车以恒定的车速直线行驶，突然将方向盘转过一定角度，使汽车进入转弯运动状态角阶跃试验 内容：目的：衡量车辆的频率响应特性具体试验：汽车以恒定的车速直线行驶，突然将方向盘转过一定角度，使汽车进入转弯运动状态。 重点考查的参数横摆角速度、车身侧倾角、侧向加速度等频域响应 用以表征车辆频域瞬态响应特性。 转向系统输入为正弦单脉冲的力、力矩、角度或位移 重点考查的参数有：时域与频域内的横摆角速度、侧向加速度等转向正弦扫频输入 Swept-Sine

11、Steer 用以衡量车辆的频率响应特性。 为评估车辆的瞬态特性，幅频及相频特性提供依据。 重点考查的参数有：方向盘转角、侧向加速度、横摆角速度、侧倾角 稳态圆周试验 内容：固定方向盘转角的稳态圆周车速、横摆角速度 Constant-Radius Cornering 定半径转弯亦称稳态回转试验，用以评定整车的不足转向特性。车辆先驶过一段平直路面，随后驶入圆周试验轨道，逐渐增大速度以积累侧向加速度 转向回正试验 Cornering w/Steer Release 方向盘撒手转弯 内容：车辆首先完成一个动态定半径转弯，以达到指定条件（半径与纵向速度，或纵向速度与侧向加速度）。经历这个稳态的预先阶段后

12、，解除方向盘闭环控制信号，执行方向盘撒手试验仿真。 重点考查的参数：路径偏移量、横摆特性参数、方向盘测量参数、侧倾角、侧倾角速度及侧滑角 40km/h, 60km/hSingle Lane Change转向系统输入为经历一个完整正弦变化的力、力矩、角度或位移 ISO移线行驶 ISO Lane Change 内容：纵向控制器使车辆行驶速度保持在期望值，侧向控制器控制转向系统使车辆保持沿期望的ISO指定路线行驶 文件驱动驾驶员控制文件Driver control file*.dcf 驾驶员控制数据文件 Driver Control Data file，*.dcd 驾驶员输入文件Driver Inp

13、ut File,*.din驾驶员控制文件驾驶员控制文件(Driver control file*.dcf ) 描述了车辆模型准备执行的一系列操作，如转向、制动等。 在文件中，可以设定车辆行驶的速度、轨迹文件、控制方式以及试验结束的条件(如行驶距离)等信息。 打开文件具体介绍驾驶员控制数据文件(Driver Control Data file，*.dcd) 该文件包含了驾驶员控制文件所需的数据。如在*.dcf中使用轨迹控制车辆的运动，那么*.dcd文件的主要内容是设定车辆行驶轨迹的坐标数据。 驾驶员控制数据文件( *.dcd)必须与驾驶员控制文件( *.dcf)配合使用驾驶员输入文件(Drive

14、r Input File,*.din) 驾驶员输入文件指定了ADAMS/Driver模块所需的各种控制参数的数值，如径向动态特性、侧向动态特性，车辆结构的特性以及学习文件的参数等，用来指导整车分析。蛇行线试验设计 试验标准：平顺性仿真分析 Car Ride是在ADAMS2003版中新发布Car即插即用的模块；它是与世界上主要汽车制造商合作用户开发的汽车平顺性虚拟环境，将数字化汽车仿真从操作性试验扩展到平顺性试验。 Car Ride包括了在汽车平顺性频域分析方面建模、试验及后处理所需要的单元、模型及事件的定义，一旦系统中所有部件详细的参数指定，就可以基于一个扩展的试验平台，完成一系列预定义的平顺性和舒适性研究过程，使用户可以进行系统级NVH（Noise噪音、Vibration振动、Harshness啸鸣）性能的评估，也可以对其他系统中的模型单元进行单独分析。我们一般大致将车辆振动频率在150 Hz以下时划分为振动，超过150 Hz的就是噪音和啸鸣。平顺性仿真分析 在Car Ride中用虚拟四柱试验台对轿车模型进行仿真试验，四柱试验台提供多种时域分析和频域分析（频域分析需要Vibration模块支持），模拟汽车行驶在粗糙路面和轮胎碰撞石块时的响应特性