ADAMSCar仿真.ppt

1、ADAMS/Car介绍,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

2、容,悬架试验主要包括： 单轮跳动试验、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

3、方案 在产品开发过程中，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,Build,Test,Simulate 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，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（Assembl

4、y) 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HA

5、RDPOINTS，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 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

6、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_DRIVER_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

7、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）、

8、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) 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 S

9、teer）、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-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

10、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 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

11、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，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/h,S

12、ingle 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 Input File,*.din,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

13、，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(Driver 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