基于ADAMS的懸架側傾與轉向仿真

基于ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)進行麥弗遜前懸架的側傾與轉向仿真,通常需要以下步驟和關鍵點。以下內容將分步驟說明建模、參數設置和仿真分析過程:

1. 麥弗遜懸架建模

根據實際懸架硬點坐標(Hard Points)定義部件的位置和尺寸,確保懸架運動學特性準確。各部件之間按照設計要求,通過建立連接副和襯套進行懸架系統裝配。

本文介紹麥弗遜前懸架的側傾與轉向仿真,對模型的建立作如下假設: 懸架中所有零部件都認為是剛體; 減振器簡化為線性彈簧和阻尼; 各運動副內的摩擦力忽略不計; 輪胎簡化為剛性體。創建的模型如圖 1。運用 ADAMS /CAR 模塊建立與表1相對應的汽車前懸架的運動學模型,具體的模型如圖 1 所示。

基于ADAMS的懸架側傾與轉向仿真的圖1

圖1 麥弗遜懸架多體動力學模型

2. 參數設置

2.1 彈性元件參數

彈簧剛度:輸入懸架彈簧的線剛度。需要考慮非線性彈簧剛度,因此曲線采用變剛度數據;

阻尼系數:根據減震器性能試驗,繪制減震器示功圖,在ADAMS軟件里面設置減震器的壓縮/回彈阻尼。

2.2 輪胎模型

為簡化分析,本案例使用剛性輪胎+接觸力模型,輪胎尺寸和參數在ADAMS軟件里面進行設置,輪胎參數設置如圖2所示:

基于ADAMS的懸架側傾與轉向仿真的圖2

圖2麥弗遜懸架輪胎參數設置

2.3 質量屬性

為準確體現各部件分配質量和轉動慣量,需要對模型general part進行質量和轉動慣量設置,具體數據要求按照實際零部件重量進行定義,尤其是轉向節和車輪。

3. 仿真工況設置

3.1 側傾仿真工況

基于adams car roll&vertical force/length進行懸架側傾定義roll angle為±5°(繞著整車X向),定義垂向力10000N(按設計狀態或者實驗臺載荷)

測量參數:

車身側傾角(Roll Angle)

車輪外傾角(Camber Angle)變化

輪距變化(Track Change)

3.2 轉向仿真工況

基于adams steering進行懸架轉向工況定義,定義轉向角度為±360°(按設計狀態或者實驗臺載荷)

測量參數:

前輪轉向角(Toe Angle)

阿克曼角(Ackermann Angel)

4. 仿真分析

4.1 側傾剛度驗證

通過靜態側向力加載,驗證懸架的側傾剛度是否與設計值一致,ADAMS仿真分析工況設置如圖3所示。

基于ADAMS的懸架側傾與轉向仿真的圖3

圖3側傾仿真分析工況設置

分析側傾角、前束角、車輪垂向力與輪胎垂向跳動的關系曲線。

基于ADAMS的懸架側傾與轉向仿真的圖4

圖4外傾角(roll_angle+camber_angle)vs輪胎垂向跳動關系曲線

基于ADAMS的懸架側傾與轉向仿真的圖5

圖5前束vs 輪胎垂向跳動關系曲線

基于ADAMS的懸架側傾與轉向仿真的圖6

圖6車輪垂向力vs 輪胎垂向跳動關系曲線

4.2 轉向特性分析

動態轉向輸入下,觀察車輪定位參數(Camber, Toe)、轉向阿克曼曲線的變化。ADAMS仿真分析工況設置如圖7所示。

基于ADAMS的懸架側傾與轉向仿真的圖7

圖7轉向仿真分析工況設置

分析車輪轉角、阿克曼、外傾角、主銷后傾角、車輪垂向力與輪胎轉角的關系曲線。

基于ADAMS的懸架側傾與轉向仿真的圖8

圖8阿克曼、左右車輪轉角VS轉向盤角度關系曲線

基于ADAMS的懸架側傾與轉向仿真的圖9

圖9阿克曼角、阿克曼誤差VS轉向盤角度關系曲線

基于ADAMS的懸架側傾與轉向仿真的圖10

圖10外傾角VS轉向盤角度關系曲線

基于ADAMS的懸架側傾與轉向仿真的圖11

圖11主銷后傾角VS轉向盤角度關系曲線

基于ADAMS的懸架側傾與轉向仿真的圖12

圖12車輪垂向力VS轉向盤角度關系曲線

通過以上步驟,可以在ADAMS中完成麥弗遜懸架的側傾與轉向特性仿真,為懸架設計提供動力學依據。建議結合實驗數據對模型進行標定,以提高仿真精度。

最后,歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯絡。

登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓客服
  • 平臺客服

TOP

2
1
1