輪式無人車超指標(biāo)通過性計算仿真實例

近年來,無人車的研發(fā)如火如荼,各大航展有各個廠家各個型號的無人車亮相展出,尤其是多軸輪式無人車,以其高機(jī)動能力,成為了市場焦點(diǎn)產(chǎn)品。

多軸輪式無人車的研發(fā)中,其通過性能指標(biāo)往往較常規(guī)車輛有大幅度提升。比如珠海航展中兵器裝備集團(tuán)推出的某三噸級8x8輪式無人車采用車輪直徑約750mmAT越野輪胎,在分布式電驅(qū)動系統(tǒng)的加持下,標(biāo)稱越障礙能力或可達(dá)到800mm。這在傳統(tǒng)的車輛通過性能指標(biāo)設(shè)計過程中,是不可能實現(xiàn)的。

借助計算機(jī)輔助計算技術(shù),多體動力學(xué)的解決方法日益多樣,這為車輛超常規(guī)指標(biāo)的通過能力計算,帶來了可能。

下面通過案例的形式,使用ADAMD工具進(jìn)行多軸輪式無人車超規(guī)垂直障礙通過性能指標(biāo)計算。

下面通過案例的形式,使用ADAMD工具進(jìn)行多軸輪式無人車超規(guī)垂直障礙通過性能指標(biāo)計算。

DEMO車型假設(shè):g=10m/s2

整車質(zhì)量3000kg;

驅(qū)動形式:8x8分布式輪轂電機(jī)驅(qū)動

單輪懸上質(zhì)量:325kg

單輪懸下質(zhì)量:50kg(電機(jī)25,輪胎25),

軸距:1000mm+1000mm+1000mm

輪距離:1700mm

輪胎:265/65R17

質(zhì)心位置:1500,0,750

車輪靜行程范圍:-100~+100mm

等效彈簧剛度:32.5N/mm

彈簧預(yù)載荷:3250

取阻尼比:0.3

等效阻尼:2N/mm/s

某些默認(rèn)假設(shè):

車輛關(guān)于自身中心面對稱。

車輛系統(tǒng)建模硬點(diǎn):

序號

X

Y

Z

1.        

0

-850

0

2.        

1000

-850

0

3.        

2000

-850

0

4.        

3000

-850

0

5.        

0

-850

375

6.        

1000

-850

375

7.        

2000

-850

375

8.        

3000

-850

375

建模過程:

1.       以硬點(diǎn)(1、2、3、4)為參照,建立懸下質(zhì)量,并重命名為m_L1~ m_L4并輸入質(zhì)量屬性

輪式無人車超指標(biāo)通過性計算仿真實例的圖1

輪式無人車超指標(biāo)通過性計算仿真實例的圖2

2.       以硬點(diǎn)(5、6、7、8)為參照,建立懸上質(zhì)量,并重命名為Ms_L1~ Ms__L4并輸入質(zhì)量屬性

輪式無人車超指標(biāo)通過性計算仿真實例的圖3

輪式無人車超指標(biāo)通過性計算仿真實例的圖4

3.       建立懸上質(zhì)量與懸下質(zhì)量間的移動副

輪式無人車超指標(biāo)通過性計算仿真實例的圖5

4.       建立懸上質(zhì)量懸下質(zhì)量間彈簧減振器

輪式無人車超指標(biāo)通過性計算仿真實例的圖6

5,建立懸上質(zhì)量之間的固定副,任意懸上質(zhì)量與地面間的平面副

 

6建立車輪與路面,tire_L1~ tire_L4

輪式無人車超指標(biāo)通過性計算仿真實例的圖7

6建立車輪與懸下質(zhì)量之間的轉(zhuǎn)動副

輪式無人車超指標(biāo)通過性計算仿真實例的圖8

5.       設(shè)置所有部件的速度屬性(包括輪胎)

輪式無人車超指標(biāo)通過性計算仿真實例的圖9

6,使用不同路面調(diào)試模型(

設(shè)置0初始速度,試仿真,檢查報錯信息。

設(shè)置非零初始速度,試仿真,檢查報錯信息。

計算過程應(yīng)流暢,無異常報錯。

輪式無人車超指標(biāo)通過性計算仿真實例的圖10

6建立懸上質(zhì)量與懸下質(zhì)量之間的行程限制器:限制車輪行程為-100~+100mm范圍內(nèi)。

輪式無人車超指標(biāo)通過性計算仿真實例的圖11

建立電機(jī)(輪轂電機(jī)為例):

輪式無人車超指標(biāo)通過性計算仿真實例的圖12

輪式無人車超指標(biāo)通過性計算仿真實例的圖13

更換目標(biāo)路面,進(jìn)行仿真:

輪式無人車超指標(biāo)通過性計算仿真實例的圖14

仿真成功后,import車體模型作為顯示體,進(jìn)行后處理。

仿真不通過的原因一般主要有幾點(diǎn):

1、 初始速度設(shè)置不合理,尤其與電機(jī)的扭矩曲線要匹配。

2、 懸架行程設(shè)計不合理,一般出現(xiàn)撞墻后,車網(wǎng)回跑,基本就是懸架行程太短。

3、 車輪抖動,可以增加車輪慣量試試。

輪式無人車超指標(biāo)通過性計算仿真實例的圖15

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