CAR模塊介紹ppt課件

1、ADAMS/CAR模塊及其在汽車支配穩(wěn)定性中的運用簡介.第1章 ADAMS/CAR軟件引見第2章 ADAMS/CAR根本運用方法第3章 ADAMS/CAR 輸入和輸出文件類型第4章 ADAMS/CAR在汽車支配穩(wěn)定性中的運用第5章 ADAMS/CAR二次開發(fā)目錄.第1章 ADAMS/CAR軟件引見1.1 ADAMS/CAR ADAMS/CAR是MDI公司與Audi、BMW、Renault和Volvo等公司協作開發(fā)的整車設計軟件包，集成了它們在汽車設計、開發(fā)等方面的閱歷。 ADAMS/Car是一種基于模板的建模和仿真工具，大大加速和簡化了建模的步驟。用戶只需在模板中輸入必要的數據，就可以快速建造

2、包括車身、懸架、傳動系統(tǒng)、發(fā)動機、轉向機構、制動系統(tǒng)等在內的高精度的整車虛擬樣機，并進展仿真。. 利用ADAMS/Car的數據庫功能，可以有效地選擇襯套、限位塊、減振器等以裝配各個子系統(tǒng)，節(jié)約用戶每次反復輸入數據的時間。 經過高速動畫直觀地顯示在各種實驗工況下整車動力學呼應，并輸出標志支配穩(wěn)定性、制動性、乘坐溫馨性和平安性的特征參數，從而減少對物理樣機的依賴。 .ADAMS/CAR 模塊界面.CARSDEDMCSM3D RoadDurabilityDriverDrivelineSolverEngine powered by FEVMACHANISM/ProControlsExchange1.2

3、 ADAMS/CAR軟件相關模塊.1.2.1懸架設計軟件包SD Suspension Design中包括以特征參數前束、定位參數、速度表示的懸架模型。經過這些特征參數，設計師可以快速確定在恣意載荷和輪胎下的輪心位置和方向，在此根底上，快速建立包括橡膠襯套在內的柔體懸 架模型。它采用的是全參數的面板建摸方式。借助懸架模塊，設計師可以提出原始的懸架設計方案。在此根底上，經過調整懸架參數就可以快速確定滿足理想懸架特性的懸架方案。 . Suspension Design可以進展的實驗包括：單輪激振實驗、雙輪同向激振實驗、雙輪反向激振實驗、轉向實驗和靜載實驗等。輸出的參數包括39種規(guī)范懸架特性參數。.1

4、.2.2概念化懸架模塊CSM CSM是一個選裝模塊，可以是ADAMS/CAR的一部分，也可以單獨運用。利用CSM，經過預先定義懸架運動時或受外力作用時車橋的軌跡，可以在ADAMS/CAR中實現懸架的運動分析。利用CSM，不需求建立詳細的多體懸架模型，就可以研討系統(tǒng)級的車輛動力學性能。由于特征文件.SCF中不包含任何相關的幾何信息，所以CSM模型不但可以與他人共享懸架特征文件，而且不用擔憂泄密。 另外，運用CSM可以在同一個車輛裝配中把概念懸架與多體懸架相結合運用。也可以經過表格數據二維或三維的樣條函數或三元多項式系數定義懸架特征曲線。從ADAMS/CAR多體懸架分析中可自動產生懸架特性 .SC

5、F文件。用戶可以好像懸架設計模塊一樣進展整車的仿真分析。.SD與CSM的區(qū)別：SD需求建立詳細的多體懸架模型，或者是借助已有的多體懸架模型進展改良。CSM不需求建立詳細的多體懸架模型，只注重懸架規(guī)劃的最終結果。.1.2.3閱歷動力學模型EDM 虛擬樣機功能的宏大開展，應歸功于MDI公司與MTS系統(tǒng)公司共同開發(fā)的EDM模塊。利用EDM，可快速建立基于實驗數據的高精度彈性件模型，特別是在設計復雜的懸架、阻尼器、襯套和輪胎等。1.2.4駕駛員模塊Driver ADAMS/Driver是一個可選模塊，是在德國的IPG-Driver根底上經過二次開發(fā)構成的成熟產品。利用該模塊，可以提高車輛動力學仿真的真

6、實感，特別運用與配備有各種正負反響的智能系統(tǒng)例如：ABS、4WS、CCS的汽車。.1.2.5 動力傳動模塊Driveline 運用ADAMS/Driveline，可以方便的建立整車的傳動系統(tǒng)，以研討傳動系與懸架的相互作用。動力傳動模塊提供了一系列的規(guī)范實驗，可以做前輪驅動，后輪驅動及四輪驅動，力矩轉移、分配、陀螺效應和平衡效應、軸承動力學和彈性、以及部件級的噪聲和振動鼓勵等分析。1.2.6 三維路面模塊3D Road 運用ADAMS/3D Road模塊，用戶可以方便地建立三維光滑的路面，例如：多層停車場，賽車跑道和高速公路。 .1.2.7 Solver模塊 ADAMS/Solver 是一個自動

7、建立并解算用于機械系統(tǒng)運動仿真方程的，快速、穩(wěn)定的數值分析工具。可以對以機械部件、控制系統(tǒng)和柔性部件組成的多域問題進展分析。ADAMS/Solver支持多種分析類型，其中包括運動學、靜力學、準靜力學、線性或非線性動力學分析。 它可以提供多種積分方法以有效的進展方程解算。ADAMS/Solver可以用戶化。方便的運用用戶子程序建立特定的用戶模型。 . Controls模塊是CAR模塊的一個可選裝模塊。運用Controls，用戶可以將基于幾何外形的ADAMS完好系統(tǒng)模型方便地放到所運用的控制系統(tǒng)設計軟件例如EASY5, MATLAB or MATRIXx等所定義的框圖中。 1.2.8 Contro

8、ls模塊 Controls 提供的工具可以將Matlab 輸出的C代碼輸入進ADAMS中，這樣就可以方便的在ADAMS一致環(huán)境中進展仿真。由于充分思索了控制系統(tǒng)的行為，用Controls 和控制軟件結合求解所得的結果是真實而準確的。.1.2.9 耐用性分析模塊Durability 耐用性實驗是產品開發(fā)的一個關鍵步驟，主要處理這樣一個問題：“機構何時報廢或零件何時失效？疲勞測試是產品開展的一個評價規(guī)范。疲勞特性往往與一些其他的設計屬性，例如支配穩(wěn)定性，行駛性和NVH噪聲，振動粗糙度，相矛盾。 運用ADAMS/Durability，可以找到這些要素的平衡點，但又不象傳統(tǒng)物理實驗那樣耗費大量的時間。

9、1.2.10 Engine powered by FEV工具包 ADAMS/Engine powered by FEV 是一個工具包， 具有建立并仿真功能化數字發(fā)動機的功能。 經過仿真分析，在最短時間內獲得可靠、有效和功率強大的發(fā)動機。. 運用MECHANISM/Pro，用戶可以方便的將Pro/ENGINEER的數據和幾何外形用于機構仿真中。 二者采用無縫銜接的方式。1.2.11圖形接口模塊Exchange ADAMS/Exchange為ADAMS與其他CAD/CAM/CAE軟件之間的數據交換提供了工業(yè)規(guī)范的接口，實現雙向傳輸。1.2.12Pro/E接口模塊MECHANISM/Pro. Dri

10、veline、Vibration、Controls、Durability、AutoFlex經過ADAMS/CAR界面中的Tools下的Plugins下拉菜單加載選裝。. 1.3 ADAMS/CAR的優(yōu)點 相對傳統(tǒng)的汽車設計開發(fā)，運用ADAMS及其CAR模塊，可以在如下方面收到明顯效果：分析時間由數月減少為數日降低工程制造和測試費用在產品制造出之前，就可以發(fā)現并更正設計錯誤，完善設計方案在產品開發(fā)過程中，減少所需的物理樣機數量當進展物理樣機測試有危險、費時和本錢高時，可利用虛擬樣機進展分析和仿真縮短產品的開發(fā)周期 . 福特汽車公司在一個新車型的開發(fā)過程中采用此項技術，設計周期縮短了70天。全公司

11、范圍內，由于采用了這項技術，設計費用減少了4000萬美圓，制造費用節(jié)省了10億美圓。由于設計制造周期的縮短，新車上市早，額外贏利到達其本錢的數倍。.第2章 ADAMS/CAR根本運用方法2.1 啟動CAR模塊 雙擊CAR模塊圖標 ，屏幕出現ADAMS/CAR窗口，并彈出歡迎對話框。此時需選擇方式：Standard InterfaceTemplate Builder 選擇其中一個，進入CAR模塊的一個方式。假設需求切換方式，可以直接按F9或者Tools下拉菜單的第一個選項。 在專家方式中運用ADAMS/Car，工程師可以根據本公司的工程閱歷建立用戶自定義模板，以協助新來的工程師運用該模板進展各種

12、工況規(guī)范的整車性能仿真實驗。 .2.2 仿真過程BuildTestSimulate &ReviewPostProcessor. 研討車輛系統(tǒng)動力學，建立車輛仿真模型，歸納起來有以下幾個典型步驟：機械系統(tǒng)的物理籠統(tǒng)；獲取模型的運動學幾何定位參數，建立籠統(tǒng)系統(tǒng)的運動部件、約束，從而建立運動學模型。校驗模型的自在度及正確性。獲得模型的動力學參數，定義模型中部件、鉸鏈與彈性元件及外界條件，如道路模型、鐵道輪軌模型、空氣阻力等的特性，建立動力學模型，對動力學模型進展調整與仿真計算。對仿真計算結果進展后處置。 .2.3詳細操作結合實例講解平順性實驗仿真方向盤角階躍實驗仿真.S形轉向實驗仿真.第3章 ADA

13、MS/CAR 輸入和輸出文件類型文件格式 說 明允許 輸入允許 輸出Solver語句表（.adm） 儲存用Solver命令語言ADL編寫的語句表，用于描述樣機模型 CAR模型數據庫 （.bin） 儲存CAR模型數據庫的全部信息CAR命令文件（.cmd） 儲存CAR命令文件，使用該命令文件可自動產生樣機模型或者仿真結果 Solver仿真分析結果文件（.req,.res,.gra） 分別用于儲存要求、結果和圖形的分析結果.文件格式說 明允許輸入允許輸出log文件(.log)ASCII的文件，記錄輸入的各種命令，以及執(zhí)行命令過程中的接受到的錯誤信息試驗數據文本文件格式，用于儲存外部的試驗數據數值數據

14、文本文件格式，儲存CAR操作過程中產生的數值結果CAD文件儲存幾何信息，可以使用的圖形格式有STEP、IGES、DXF、DWG、Parasolid。立體平畫法和著色文件曲面的多邊形表示方法波前文件儲存模型幾何形狀和運動數據的輸出文件FEA載荷輸出有關節(jié)點載荷的變化情況，供進一步的有限元分析電子數據表以電子數據表格式輸出的仿真分析結果.第4章 ADAMS/CAR在汽車支配穩(wěn)定性中的運用4.1 穩(wěn)態(tài)轉向實驗仿真 穩(wěn)態(tài)轉向實驗的目的是測定汽車對方向盤轉角輸入到達穩(wěn)定行駛形狀時汽車的穩(wěn)態(tài)橫擺呼應。仿真參考某一詳細車形，實驗為滿載工況，按GB/T6323.6-94的要求進展。整車質量為1065Kg,其中

15、前軸570Kg,后軸495Kg,初始轉彎半徑為20 米。選用相應的模塊，并對一些特性參數進展修正，組裝成整車，使仿真邊境條件與實驗一樣，進展仿真。. 整車滿載在干路面上右轉的穩(wěn)態(tài)轉向特性的仿真與實驗前后側偏角差特性對比結果見右圖，可知仿真結果與實驗結果變化趨勢一樣，在小橫向加速度下線性范圍下吻合相當好，在大橫向加速度下非線性范圍下有一定差別。前后側偏角差特性圖.仿真模型還輸出了其他一些重要參數，比如：車身側傾角與側向加速度關系圖車身橫擺角速度與側向加速度關系圖.4.2 瞬態(tài)實驗仿真 汽車的瞬態(tài)特性是評價汽車支配穩(wěn)定性好壞的重要評價方法。因此象角階躍、角脈沖、力階躍、力脈沖、轉向回正、單移線、雙

16、移線、正弦輸入等評價方法在不同國家得到不同注重。同時車輛的瞬態(tài)特性的計算機仿真已成為汽車瞬態(tài)特性實際研討與樣車性能預測的重要手段。這里僅給出轉向回正特性仿真結果。以下四幅圖為低速回正實驗仿真結果特性曲線。仿真中設汽車沿半徑為15米的圓周行駛，并使側向加速度到達0.4g ,然后放手。.側向加速度曲線車身側傾角曲線.方向盤轉角曲線橫擺角速度曲線.4.3 制動實驗仿真 整車制動性能的仿真實驗，包括直線制動、轉彎制動情況下的仿真計算與分析。需求指出的是，ADAMS/CAR在制動性能仿真方面略顯缺乏，如制動器只需鉗盤式模型，且未引入制動力調理或ABS等控制系統(tǒng)。下邊給出整車滿載在峰值摩擦系數=0.94，

17、滑動摩擦系數=0.74路面上，初始車速為40Km/h，側向加速度0.32g，制動踏板力分別為8Kg，30Kg, 100Kg三種不同制動強度下的轉彎制動穩(wěn)定性仿真計算結果。 .速度曲線圖側向加速度曲線圖.車輪角速度曲線圖整車運動軌跡制 動 踏 板 力 為 8Kg 時.制 動 踏 板 力 為 30Kg 時車輪角速度曲線圖整車運動軌跡.車輪角速度曲線圖整車運動軌跡制 動 踏 板 力 為 100Kg 時 由制動分析結果可知：在小制動強度下，制動過程中前輪未抱死，整車制動軌跡仍能堅持圓周方向；在大制動強度下，前輪抱死，喪失轉向才干，但車輛仍堅持穩(wěn)定。 .第5章 ADAMS/CAR二次開發(fā) 在車輛動力學研

18、討的歷史長廊中，對汽車的建模與仿真一直是一個關鍵問題。汽車本身是一個由各種力學鉸鏈和彈性元件構成的復雜的多體系統(tǒng)，加上實踐工況的復雜性，這給車輛動力學的研討提出了許多挑戰(zhàn)。最初由于計算機硬件與軟件方面的限制，人們不得不對汽車進展簡化，采用經典力學方法，手工推導其動力學方程，手工編制程序，從最初的兩自在度到十幾自在度。這種經典方法對車輛動力學的研討起了非常重要的作用，特別是在車輛動力學的實際研討方面起了奠基作用。但這種方法均是不同程度對汽車進展某種簡化下得出的，這使汽車的許多特性無法準確得到，如在汽車的某種工況下一切鉸鏈的受力情況。 . 雖然多體分析商品化軟件可以處理車輛動力學中的模型的復雜性和準確性，但其本身運用也有一些問題。由于將汽車思索為一復雜的多體系統(tǒng)，與經典方法相比建模的任務量明顯添加，而且建模者需有較強的力學背景知識，加上車輛動力學的各種工況的復雜性，以及建模中輸入變量、輸出變量的復雜性，以及不同模型的變拓撲構造等問題，使普通的產品設計人員較難直接運用多體通用程序進展虛擬樣機模擬來處理實踐問題。因此國外的汽車公司均在多體商品化軟件根底上開發(fā)有本人特征的虛擬樣機仿真系統(tǒng)，如福特公司的ADAMS/PRE，ISUZU公司的ADAMS/ISUZU，大約28個主要汽車. 公司擁有在ADAMS根底上二次開發(fā)的公用仿真系統(tǒng)，其用戶界面非常友好，普通產品設計人員均可直接