利用Adams/view搭建整車動力學模型 附ADAMS-View創建車輛輪胎路面步驟下載

最近由于論文需要,需搭建整車的動力學模型,對比市面各種動力學仿真軟件后,發現沒有適合本課題的應用軟件,所以只能自己動手,豐衣足食。

利用Adams/View搭建整車動力學模型,首先需要在三維軟件中建立結構模型,之后導入Adams中添加約束,最后與Matlab/Simulink聯合仿真。之前想的問題是,在這個過程中,時間肯定會大多花費在約束的添加上,然而,現在看來,完全不是那樣,約束的添加僅僅是一個小浪花而已。

寫這篇的目的,是給課題室將來如果做類似建模的話提供一個經驗參考。

第一步:三維模型的結構建模。

我用的CATIA,建模要點有:

1.建模思路:在裝配界面,自頂而下建模,通過插入【新建零件】【新建部件】等工具在裝配界面直接畫圖,而不是在新建一個零件,畫好之后,再通過導入工具,調整約束關系等。這樣做的好處就是整個裝配體的參考坐標系始終是一個,不用調整約束關系,導入adams后位置關系不會錯亂。

2.建模細節:

減震器建模:Adams/view中有減震器模型,所以在CATIA中只需要確定減震器安裝的上下點即可,建議用一個小圓球定位。

輪胎建模:Adams/view中也有輪胎模型,所以只需要確定輪胎中心點即可。由于adams/View中沒法像car中更改輪胎的定位參數,如外傾角和前束角,所以這兩個角度在立柱上要體現出來。從而在view中定義輪胎旋轉軸時選定。

側傾角標記點:由于View中各種角度的定義參考坐標系都是大地坐標系,所以需要在車架中心平面左右兩側定義兩個點,建議也用小圓球,用于在view中定義側傾角。

第二步:Adasm/View中約束的處理

1.減震器部分:推桿,導向結構,減震器之間用等速約束。

2.輪胎參數的定義:輪胎參數中有一個【Euler  Angles】,翻譯過來是歐拉角,此角度關系到輪胎是否正著安裝。

3.如果發現模型某一部分結構需要調整時,不用重新導入整個模型,首先在adams的模型樹中將有問題的part刪除,然后新建一個新的part,把再CATIA中修改后的模型重新導入到新建的part位置上就OK。

第三步:狀態量的定義

前邊提到,Adams/View中狀態量的定義都是有參考坐標系的,如果不設置默認的都是大地坐標系,而我們需要的是車輛坐標系下的狀態量,此時需要把大地坐標系的狀態量轉化到車輛坐標系中去。以車速為例:

大地坐標系下的車速和車輛坐標系下的車速關系為

利用Adams/view搭建整車動力學模型 附ADAMS-View創建車輛輪胎路面步驟下載的圖1

大地轉換到車輛上,就是

利用Adams/view搭建整車動力學模型 附ADAMS-View創建車輛輪胎路面步驟下載的圖2

因此,車速定義不能簡單的取車身質心的速度,而需要一個轉換。

該轉換的需要轉換,有些根本就沒法轉換,如側傾角,如果直接取質心處的側傾角,實際得到的卻是車輛坐標系下的側傾角在大地坐標系的投影角。所以需要我們自己定義,如前,CATIA建模時左右側兩個點的作用,兩側點相對大地坐標系的z坐標插值除以兩個點的距離,然后求反正切,即可得到車身側傾角。

在定義狀態量時,不然會用到一些函數,特別是涉及到角度的,一定要注意,有些函數算的是弧度,有些是角度。

最后的說一下兩個函數的區別:ATAN2和ATAN。ATAN2是四象限反正切,而ATAN是二象限反正切。一般情況下,就用ATAN2。車輛側傾角和車身側傾角時會用到。

下載地址:ADAMS-View創建車輛輪胎路面步驟

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