ADAMSCAR模块介绍最新培训课件(共45张PPT)

ADAMS/CAR模块(mókuài)及其在汽车第一页，共四十五页。第1章ADAMS/CAR软件介绍(jièshào)第2章ADAMS/CAR根本使用方法第3章ADAMS/CAR输入和输出文件类型第4章ADAMS/CAR在汽车操纵稳定性中的应用第5章ADAMS/CAR二次开发目录第二页，共四十五页。第1章ADAMS/CAR软件(ruǎnjiàn)介绍第三页，共四十五页。

利用ADAMS/Car的数据库功能，可以有效地选择衬套、限位块、减振器等以装配各个(gègè)子系统，节约用户每次重复输入数据的时间。

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、乘坐舒适性和平安性的特征参数，从而减少对物理样机的依赖。

第四页，共四十五页。ADAMS/CAR模块(mókuài)界面第五页，共四十五页。CARSDEDMCSM3DRoadDurabilityDriverDrivelineSolverEnginepoweredbyFEVMACHANISM/ProControlsExchange1.2ADAMS/CAR软件相关(xiāngguān)模块第六页，共四十五页。1.2.1悬架设计(shèjì)软件包SDSuspensionDesign中包括以特征参数〔前束、定位参数、速度〕表示的悬架模型。通过这些特征参数，设计师可以快速确定在任意载荷和轮胎下的轮心位置和方向，在此根底上，快速建立包括橡胶衬套在内的柔体悬架模型。它采用的是全参数的面板建摸方式。借助悬架模块，设计师可以提出原始的悬架设计方案。在此根底上，通过调整悬架参数就可以快速确定满足理想悬架特性的悬架方案。第七页，共四十五页。SuspensionDesign可以进行的试验包括：单轮激振试验、双轮同向激振试验、双轮反向激振试验、转向(zhuǎnxiàng)试验和静载试验等。输出的参数包括39种标准悬架特性参数。第八页，共四十五页。1.2.2概念化悬架模块(mókuài)CSM

CSM是一个选装模块，可以是ADAMS/CAR的一局部，也可以单独使用。利用CSM，通过预先定义悬架运动时或受外力作用时车桥的轨迹，可以在ADAMS/CAR中实现悬架的运动分析。利用CSM，不需要建立详细的多体悬架模型，就可以研究系统级的车辆动力学性能。由于特征文件.SCF中不包含任何相关的几何信息，所以CSM模型不但可以与他人共享悬架特征文件，而且不必担忧泄密。

另外，使用CSM可以在同一个车辆装配中把概念悬架与多体悬架相结合使用。也可以通过表格数据〔二维或三维的样条函数〕或三元多项式系数定义悬架特征曲线。从ADAMS/CAR多体悬架分析中可自动产生悬架特性.SCF文件。用户可以如同悬架设计模块一样进行整车的仿真分析。第九页，共四十五页。SD与CSM的区别(qūbié)：SD需要建立详细的多体悬架模型，或者是借助已有的多体悬架模型进行改进。CSM不需要建立详细的多体悬架模型，只注重悬架布局的最终结果。第十页，共四十五页。第十一页，共四十五页。1.2.5动力传动模块Driveline使用ADAMS/Driveline，可以方便的建立整车的传动系统，以研究传动系与悬架的相互作用。动力传动模块提供了一系列的标准试验，可以做前轮驱动，后轮驱动及四轮驱动，力矩转移、分配、陀螺效应和平衡效应、轴承动力学和弹性、以及部件级的噪声和振动鼓励等分析(fēnxī)。1.2.6三维路面模块3DRoad应用ADAMS/3DRoad模块，用户可以方便地建立三维光滑的路面，例如：多层停车场，赛车跑道和高速公路。第十二页，共四十五页。1.2.7Solver模块

ADAMS/Solver是一个(yīɡè)自动建立并解算用于机械系统运动仿真方程的，快速、稳定的数值分析工具。可以对以机械部件、控制系统和柔性部件组成的多域问题进行分析。ADAMS/Solver支持多种分析类型，其中包括运动学、静力学、准静力学、线性或非线性动力学分析。它可以提供多种积分方法以有效的进行方程解算。ADAMS/Solver可以用户化。方便的使用用户子程序建立特定的用户模型。第十三页，共四十五页。Controls模块是CAR模块的一个可选装模块。使用Controls，用户可以将基于几何外形的ADAMS完整系统模型方便(fāngbiàn)地放到所使用的控制系统设计软件〔例如EASY5,MATLABorMATRIXx等〕所定义的框图中。1.2.8Controls模块

Controls提供的工具可以将Matlab输出的C代码输入进ADAMS中，这样就可以方便的在ADAMS统一环境中进行仿真。由于充分考虑了控制系统的行为，用Controls和控制软件联合求解所得的结果是真实而准确的。第十四页，共四十五页。1.2.9耐用性分析模块Durability耐用性试验是产品开发的一个关键步骤，主要解决这样一个问题：“机构何时报废或零件何时失效？〞疲劳测试是产品开展的一个评价标准。疲劳特性往往与一些其他的设计属性，例如操纵稳定性，行驶性和NVH〔噪声，振动粗糙度〕，相矛盾。使用ADAMS/Durability，可以找到这些因素的平衡点，但又不象传统物理实验那样消耗(xiāohào)大量的时间。1.2.10EnginepoweredbyFEV工具包ADAMS/EnginepoweredbyFEV是一个工具包，具有建立并仿真功能化数字发动机的功能。通过仿真分析，在最短时间内获得可靠、有效和功率强大的发动机。第十五页，共四十五页。使用MECHANISM/Pro，用户可以方便的将Pro/ENGINEER的数据和几何(jǐhé)外形用于机构仿真中。二者采用无缝连接的方式。1.2.11图形接口模块ExchangeADAMS/Exchange为ADAMS与其他CAD/CAM/CAE软件之间的数据交换提供了工业标准的接口，实现双向传输。1.2.12Pro/E接口模块MECHANISM/Pro第十六页，共四十五页。

Driveline、Vibration、Controls、Durability、AutoFlex通过(tōngguò)ADAMS/CAR界面中的Tools下的Plugins下拉菜单加载选装。第十七页，共四十五页。1.3ADAMS/CAR的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(guòchéng)中，减少所需的物理样机数量当进行物理样机测试有危险、费时和本钱高时，可利用虚拟样机进行分析和仿真缩短产品的开发周期第十八页，共四十五页。第十九页，共四十五页。第2章ADAMS/CAR根本使用(shǐyòng)方法第二十页，共四十五页。2.2仿真(fǎnɡzhēn)过程BuildTestSimulate&ReviewPostProcessor第二十一页，共四十五页。研究车辆系统动力学，建立车辆仿真模型，归纳起来有以下几个典型步骤：机械系统的物理抽象；获取模型的运动学〔几何定位〕参数，建立抽象系统的运动部件、约束，从而建立运动学模型。校验模型的自由度及正确性。获得模型的动力学参数，定义模型中部件、铰链与弹性元件及外界条件，如道路(dàolù)模型、铁道轮轨模型、空气阻力等的特性，建立动力学模型，对动力学模型进行调整与仿真计算。对仿真计算结果进行后处理。第二十二页，共四十五页。2.3具体操作结合(jiéhé)实例讲解平顺性试验仿真方向盘角阶跃试验仿真第二十三页，共四十五页。S形转向试验(shìyàn)仿真第二十四页，共四十五页。第3章ADAMS/CAR输入(shūrù)和输出文件类型文件格式说明允许输入允许输出Solver语句表（.adm）储存用Solver命令语言ADL编写的语句表，用于描述样机模型

CAR模型数据库（.bin）储存CAR模型数据库的全部信息CAR命令文件（.cmd）储存CAR命令文件，使用该命令文件可自动产生样机模型或者仿真结果Solver仿真分析结果文件（.req,.res,.gra）分别用于储存要求、结果和图形的分析结果第二十五页，共四十五页。文件格式说明允许输入允许输出log文件(.log)ASCII的文件，记录输入的各种命令，以及执行命令过程中的接受到的错误信息试验数据文本文件格式，用于储存外部的试验数据数值数据文本文件格式，储存CAR操作过程中产生的数值结果CAD文件储存几何信息，可以使用的图形格式有STEP、IGES、DXF、DWG、Parasolid。立体平画法和着色文件曲面的多边形表示方法波前文件储存模型几何形状和运动数据的输出文件FEA载荷输出有关节点载荷的变化情况，供进一步的有限元分析电子数据表以电子数据表格式输出的仿真分析结果第二十六页，共四十五页。第4章ADAMS/CAR在汽车(qìchē)操纵稳定性中的应用4.1稳态转向试验仿真稳态转向试验的目的是测定汽车对方向盘转角输入到达稳定行驶状态时汽车的稳态横摆响应。仿真参考某一具体车形，试验为满载工况，按GB/T6323.6-94的要求进行。整车质量为1065Kg,其中前轴570Kg,后轴495Kg,初始转弯半径为20米。选用相应的模块，并对一些特性参数进行修改，组装成整车，使仿真边界条件与试验相同，进行仿真。第二十七页，共四十五页。整车满载在干路面上右转的稳态转向特性的仿真(fǎnɡzhēn)与试验〔前后侧偏角差特性〕比照结果见右图，可知仿真(fǎnɡzhēn)结果与试验结果变化趋势相同，在小横向加速度下〔线性范围下〕吻合相当好，在大横向加速度下〔非线性范围下〕有一定差异。前后侧偏角差特性图第二十八页，共四十五页。仿真模型还输出了其他(qítā)一些重要参数，比方：车身侧倾角与侧向加速度关系图车身横摆角速度与侧向加速度关系图第二十九页，共四十五页。4.2瞬态试验仿真

汽车的瞬态特性是评价汽车操纵稳定性好坏的重要评价方法。因此象角阶跃、角脉冲、力阶跃、力脉冲、转向回正、单移线、双移线、正弦输入等评价方法在不同国家得到(dédào)不同重视。同时车辆的瞬态特性的计算机仿真已成为汽车瞬态特性理论研究与样车性能预测的重要手段。这里仅给出转向回正特性仿真结果。以下四幅图为低速回正试验仿真结果特性曲线。仿真中设汽车沿半径为15米的圆周行驶，并使侧向加速度到达0.4g,然后撒手。第三十页，共四十五页。侧向(cèxiànɡ)加速度曲线车身侧倾角曲线第三十一页，共四十五页。方向盘转角(zhuǎnjiǎo)曲线横摆角速度曲线第三十二页，共四十五页。4.3制动试验仿真整车制动性能的仿真试验，包括直线制动、转弯制动情况下的仿真计算与分析。需要指出的是，ADAMS/CAR在制动性能仿真方面略显缺乏，如制动器只有钳盘式模型，且未引入制动力调节或ABS等控制系统。下边给出整车满载在峰值摩擦系数(xìshù)μ=0.94，滑动摩擦系数(xìshù)μ=0.74路面上，初始车速为40Km/h，侧向加速度0.32g，制动踏板力分别为8Kg，30Kg,100Kg三种不同制动强度下的转弯制动稳定性仿真计算结果。第三十三页，共四十五页。速度(sùdù)曲线图侧向加速度曲线图第三十四页，共四十五页。车轮(chēlún)角速度曲线图整车运动轨迹制动踏板力为8Kg时第三十五页，共四十五页。制动踏板力为30Kg时车轮(chēlún)角速度曲线图整车运动轨迹第三十六页，共四十五页。车轮(chēlún)角速度曲线图整车运动轨迹制动踏板力为100Kg时

由制动分析结果可知：在小制动强度下，制动过程中前轮未抱死，整车制动轨迹仍能保持圆周方向；在大制动强度下，前轮抱死，丧失转向能力，但车辆仍保持稳定。第三十七页，共四十五页。第5章ADAMS/CAR二次开发

在车辆动力学研究的历史长廊中，对汽车的建模与仿真始终是一个关键问题。汽车本身是一个由各种力学铰链和弹性元件构成的复杂的多体系统，加上实际工况的复杂性，这给车辆动力学的研究提出了许多挑战。最初由于计算机硬件与软件方面的限制，人们不得不对汽车进行简化，采用(cǎiyòng)经典力学方法，手工推导其动力学方程，手工编制程序，从最初的两自由度到十几自由度。这种经典方法对车辆动力学的研究起了非常重要的作用，特别是在车辆动力学的理论研究方面起了奠基作用。但这种方法均是不同程度对汽车进行某种简化下得出的，这使汽车的许多特性无法精确得到，如在汽车的某种工况下所有铰链的受力情况。第三十八页，共四十五页。第三十九页，共四十五页。第四十页，共四十五页。

ADAMS拥有一个强有力的软件开发工具包SDK。SDK使用流行的C或C++语言作为编程接口环境，利用它用户可以把运动仿真功能完全集成到自己(zìjǐ)的软件包中，也可以为已有的产品进行二次开发，增加更强的运动仿真能