ADAMS 的懸置剛度仿真的案例
基于 ADAMS 的懸置剛度仿真指南
首先我們明確需要明確仿真所需要達到的目標：
1.懸置系統橫向轉動頻率小于發動機點火頻率的一半，能量分布最高頻率小于點火頻率的0.707；
2.懸置系統能量分布頻率間隔大于1HZ；
3.6個方向的能量解耦達到80%；繞Y方向和Z垂向達到90%。
ADAMS分析軟件在懸置系統仿真里可以進行的項目：
1．可以輸入剛度查看在剛度下的懸置系統頻率、解耦率、每階振型；
2．可以參數化設計優化剛度值；
3．可以計算剛度下各種工況每個懸置的受力以及位移情況。
ADAMS 懸置剛度仿真.doc
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Matlab運行程序 自動分析懸置解耦，可自行設定剛度值范圍進行優化求解等，以及靈敏度分析
如下
基于ABAQUS的橡膠懸置膠合件剛度仿真計算
橡膠懸置膠合件作為發動機懸置系統的重要組成部分，其靜態力學特性對汽車的操縱穩定性起著重要作用，同時也是進行橡膠懸置動態特性預測的基礎。然而由于橡膠懸置復雜多變的結構形狀以及橡膠材料復雜的非線性特性，目前并沒有理想的模型或解析公式可以準確地描述其彈性特性與結構參數之間的關系，因而橡膠懸置的結構設計也沒有確定的方法，大多采用經驗設計和試驗修正的方法。
本文將以一個懸置膠合件仿真的實例講解一下如何利用ABAQUS來獲取其三個方向的靜態特性。所用膠合件的數模圖如圖1所示。其設計圖紙上標注的三向剛度如表1所示，膠料硬度是邵氏50±5度。
圖1 膠合件結構
表1設計要求
1、 網格劃分
采用HYPERMESH對圖一懸置進行網格劃分到的有限元模型如圖2所示。
2、材料設置
把劃分好的網格導入ABAQUS中，設置其材料參數，由于不同本構模型對橡膠懸置膠合件剛度計算結果有一定的影響。結合何小靜，上官文斌發表的《橡膠隔振器靜態力－ 位移關系計算方法》一文的研究結果表明，Mooney-Rivlin 模型的計算精度最高，其相對誤差均小于10%，所以本文采用M-R模型進行計算。50度膠料的M-R材料常數C10=0.2969，C01=0.0584。
3、剛度求解
3.1求解X方向剛度
按表 1要求，做如下設置：在Z方向先預載8mm，再在X向加載500N。取值0~5.6mm,對X向靜剛度進行求解。
展開 為何支架剛度要比懸置剛度大十倍？
我們知道，懸置支架的剛度設計原則一般是大于懸置剛度十倍以上。那么這是什么原因呢？我們來找一下文獻看到有以下描述：
但是這樣的解釋至少讓我還有些困惑，剛度變小，隔振率不是更高嗎？為何系統實際的剛度比期望剛度低就達不到隔振效果？讓我們來仔細分析一下這個問題。
傳遞率
傳遞率(Transmissibility)是我們評價懸置減振效果的一個重要指標。一般情況下，隔振率應該在20dB以上，也就是傳遞率應該低于0.1，單自由度系統的傳遞率推導如下所示。
雖然僅僅是簡化的單自由度模型，但是我們工程上還是常用這種模型來進行半定量的計算（通常忽略阻尼比），上述的公式推導出來的傳遞率結果是這樣的。
在此模型下，剛度越低，固有頻率越小，傳遞率越低。所以這也是我困惑的來源。
三自由度模型
實際上問題出在思考的模型。如果考慮支架剛度，我們必須使用三自由度模型，而非單自由度模型。我們建立如下三自由度模型，并通過三組不同的參數設置來進行分析：支架剛度分別為懸置剛度的1倍，5倍和10倍。
給上支架同樣的簡諧激勵，我們可仿真得下支架的頻率響應，如下圖所示。
從仿真結果我們可以得到以下結論：
三自由度系統存在三個模態。小的支架剛度確實會使系統三個模態的頻率前移。
由傳遞率一節我們知道，懸置固有頻率越小對傳遞率越有好處。但是從結果我們看到，三自由度模型和單自由度模型（單自由度為懸置，上下支架剛度無限大）完全不同。三個自由度模型顯示即使支架剛度小造成固有頻率前移，下支架的響應并不一定減小。
支架剛度高使系統整體模態頻率后移，且響應幅值亦會降低。
到此為止，我們就應該比較清楚了。
展開 
基于發動機懸置動剛度分析的車內降噪研究
NVH測試結果顯示發動機右懸置支架Z向動剛度偏低。采用Altair HyperWorks軟件對發動機右懸置進行動剛度分析，基于動力總成懸置系統剛度匹配原則，結構參數敏感性分析，并考慮裝配及焊接工藝等因素，提出一個較為合理的改進方案。改進方案裝車后NVH測試結果表明車內噪聲明顯降低，發動機轉速為3315rpm時降了4.3dB，3671rpm時降了10dB，3860rpm時降了4.5dB。車身振動主觀感覺亦有明顯減弱。
陳秀_基于發動機懸置動剛度分析的車內降噪研究.pdf
展開 基于懸置支架動剛度分析的整車NVH性能分析及改進
動力總成懸置系統對發動機激勵的隔振效果的是汽車NVH性能的重要影響因素。動力總成是汽車的主要噪聲和振動源。動力總成的振動可以通過底盤傳到車身，并可在車內產生噪音，嚴重地影響到了乘坐的舒適性。汽車很多噪聲和振動問題往往都可歸結到動力總成振動上。因此動力總成懸置支架的動態特性分析顯得非常重要。
動剛度是動載荷下抵抗變形的能力，動剛度不足將對車身結構件疲勞壽命和整車乘坐舒適性產生非常不利的影響。整車在行駛過程中，會受到各種各樣的動載荷的作用，當動載荷與車身結構的動力學特性接近時，即動載荷的某分量與車身結構的某階模態的固有頻率接近時，將可能引發結構共振產生較高的動應力，導致車身結構的疲勞破壞；動剛度對乘坐舒適性的影響主要表現在NVH性能上，一般而言，車身對激振源的響應越小（如響應所產生的振動位移越小），NVH性能越舒適，有經驗的試車員甚至能夠通過通過NVH主觀評價判定車身、懸置支架等結構動剛度的不足。
通過動剛度分析，可以較早的預測結構動態設計的不足，如果發現問題在整車開發的前期，可以很容易的修改結構，如若在后期發現問題，則各種車身結構的修改空間很小，僅靠調整懸置元件的剛度等參數來改善汽車動態特性，則增加了解決問題的難度。所以在動力總成懸置系統開發過程中，進行懸置支架的動剛度分析是非常有必要的。
2 動剛度基本理論
頻率響應分析可以實現對結構的動態特性分析,預測結構的持續動力特性,驗證設計能否克服共振、疲勞及其受迫振動引起的結構破壞，是計算線形結構在穩態振動激勵下的響應的方法。對于線彈結構,一般采用粘性阻尼或結構阻尼振動系統，阻尼的作用主要是轉移系統的能量，結構阻尼主要是由于不完全彈性的結構材料的內摩擦和在結構的固定連接處，接觸面之間的摩擦力引起的。根據汽車的結構形式,對汽車車身采用結構阻尼系統。在車身仿真分析中,車身的局部剛度常采用速度導納進行評價。
展開 汽車懸置高頻動剛度測試試驗臺架--汽車聲學特性優化
圖8：5kN/mm安裝剛度的高頻試驗臺架的振動列線圖，25 kg的移動質量，正弦激勵
在 85-2000Hz的頻率范圍內，最高和最低加速度的比率為355，為了滿足振蕩幅度的要求精度，在低頻時振動是位移控制的；在大約500Hz以上的頻率（以0.001mm位移的1g加速度），加速度被用作控制參數，在自動測試操作期間，使用m+p VibControl系統執行振動控制和測量數據采集和分析。
高達2000 Hz頻率下的發動機懸置的振動傳遞特性
在產品開發初期，復合材料懸置的高頻動態特性研究已成為大眾汽車公司研究車輛聲學特性的重要工具。 隨著知識和經驗的獲取，盡管沒有預先優化的原型車可用，但是一些零件已可在開發階段進行修改，圖9顯示了三個幾何尺寸相同的液壓阻尼發動機懸架的動剛度曲線，三個懸置在500Hz頻率以下的發動機動剛度相同，但在較高頻率下，其動剛度存在顯著差異。 很明顯，這些差異顯著影響車體的振動傳播。
圖9：頻率范圍達到2000 Hz的三個結構相同的發動機懸置的動剛度測試曲線
進一步的研究表明，液壓懸置膜的結構改進可以顯著降低發動機懸置在高于500Hz的高頻范圍內的動態剛度，圖10提供了優化件和標準件之間的動態剛度特性比較曲線。
圖10：標準懸置件和優化懸置件之間動剛度的差異
圖11中顯示了車內發動機懸置前后2個測量點加速度值，標準件和優化件的加速度并排顯示，上面的圖像顯示了懸置前方測點加速度，下圖顯示了懸置后方測點加速度，右下方面板顏色顯示了優化懸置基點加速度水平的降低。這顯示加速度的降低與車輛內部的聲品質顯著提高有極大關系。
展開 ADAMS發動機懸置系統建模培訓 ￥2
ADAMS發動機懸置系統建模培訓
基于ADAMS/View的動力總成懸置系統軟件開發
對于在ADAMS/View下進行懸置系統仿真與優化軟件的二次開發，是相當不錯的資料，分享給大家。
基于ADAMS.View的動力總成懸置系統仿真分析二次開發.part2.rar
基于ADAMS.View的動力總成懸置系統仿真分析二次開發.part1.rar
汽車懸置系統分析之ADAMS計算解耦模態
方便更多人查看學習；
1、首先我們需要打開ADAMS/View這個程序。當然安裝程序是必要的，網上也有很多。；
2、我們需要創建動力總成的簡易模型，并且設置質心坐標以及動力總成轉動慣量和重量；（注意重量單位）
3.根據懸置彈性中心坐標進行設置：（記得重命名，免得忘記哪個是哪個）
4、在彈性中心位置添加bushing，將懸置剛度添加進去。
5、分析計算（進行能量解耦和剛體模態的分析）并且查看我們分析所得到的結果！
根據分析結果考慮是否調整。
以上就是bushing進行設置分析懸置模態解耦的方法；
當然后面我們還有動力總成位移轉、轉角、以及懸置位移和載荷的設置和分析，
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Adams 動力學分析 懸置系統分析計算 解耦頻率載荷
第一章：懸置系統課程簡單介紹
第二章：懸置系統的解耦與頻率的計算分析方法一
第三章：懸置系統的解耦與頻率的計算分析方法二（個人更喜歡第二種，軸套力分析方法）
第四章：懸置系統的動力總成位移轉角以及懸置位移和載荷計算分析方法
展開 基于ADAMS的懸置系統整車剛體模態解耦分析方法
目前懸置系統設計中廣泛利用的6自由度模型，由于忽略了車身質量、懸架和輪胎的剛度等，因此計算得到的動力總成剛體模態和能量分布與在整車狀態下搭建的16自由度模型的計算結果有一定差異，特別是解耦率差異很大。但是搭建6自由度模型所需要的輸入參數較少，因此在動力總成懸置系統的設計初期，可以用來進行懸置系統的計算分析。后期到達一定階段以后，整車的各種設計參數鎖定，可以獲取整車的重量、轉動慣量和簧載質量等數據后，應該進行一次16自由度模型的校核。本文將以一個例子來說明6自由度和16自由度模型計算結果的差異，并探討造成差異的原因。
1 已知參數
本研究汽車的動力總成由右懸置、左懸置和后懸置組成，后懸置為一防扭拉桿。動力總成、車身及非簧載質量在其質心坐標系下的質量和慣性參數如表1示。動力總成質心、車身質心以及各懸置安裝點在汽車坐標系下的坐標如表2示。各懸置靜剛度值見表3，橡膠懸置的動靜比為1.4。三個懸置的局部坐標系分別與動力總成坐標系平行。各懸架的安裝位置、三向剛度如表4示，各車輪剛度均取220 N/mm。
2 ADAMS模型搭建
按照表1到表4中的數據在ADAMS/VIEW 中分別建立動力總成懸置系統6自由度模型和非簧載質量-車身-動力總成16自由度模型，圖1為6自由度動力總成懸置系統模型，動力總成與地面之間在三個懸置點分別用BUSHING 連接。圖2為16自由度模型，非簧載質量與地面用螺旋彈簧連接，并限制非簧載質量只有垂向自由度，非簧載質量與車身、車身與動力總成之間用BUSHING 連接，并利用利用SPRING模擬四個車輛剛度，相應參數依照1 中數據。
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基于Adams的電動汽車動力總成懸置系統分析與優化設計
懸置性能優化主要是通過Adams軟件進行仿真運算和優化使得動力總成前六階模態分布合理并解耦，一般要達到如下兩點：
（1）懸置系統的振動能量分布間隔大于1HZ；
（2）系統的前6階振型的能量解耦達到80%；
（3）前六階頻率盡可能避開電動汽車車速激勵頻率和傳動軸的二階頻率
2 某款電動載貨車動力總成懸置兩種布置形式
目前市場上常見的電動車動力懸置系統，有三點懸置也有四點懸置，各主機廠家根據自己的總體布置和產品結構的自身特點設計出不同的動力總成懸置，某款商用車設計的方案有兩種，第一種方案（如圖1）是目前的在用方案，第二種方案（如圖2）為新設計的方案。
3 動力總成剛體模態解耦分析
依照動力線的布置角度，動力總成的質心位置，懸置軟墊連接的硬點位置和六方向轉動慣量在Adams中建立簡化三維模型。
在Adams軟件里面設置好各個約束點，用Force→bushing建立四個懸置橡膠軟墊，其三向初始剛度約為：X/Y向設置300N/mm；Z向設置1500N/mm,并依選擇Plugins→test→VibrationAnalysis建立腳本文件，對動力總成懸置系統前六階模態進行解耦仿真[3]。仿真結果如下表1、表2。
對比結論：兩種方案的各方向的解耦率較好，均大于80％，原方案X向的平動和Y向的平動模態頻率間隔0.01HZ,不滿足設計要求（前六階頻率間隔大于1HZ）,新方案的頻率間隔滿足要求。
展開 電動汽車電機總成懸置系統仿真分析及優化
摘要
：為了對電動汽車電機懸置系統的固有特性進行分析，利用 ＡＤＡＭＳ 建立電機懸置系統六自由度仿真模型，計算電機總成懸置系統的固有頻率和能量解耦率，得出懸置系統各階固有頻率均大于內燃機汽車，且繞電機軸線方向振動的固有頻率遠大于內燃機汽車，整車豎直方向和俯仰方向存在嚴重的振動耦合。通過改變電機的懸置位置和剛度對電機懸置系統進行仿真優化。優化結果表明：通過改變電機的懸置位置和剛度，可以使懸置系統的固有頻率分布更加合理，能量解耦率得到提高。
關鍵詞
：電動汽車；電機懸置系統；ＡＤＡＭＳ；仿真
全球能源危機、環境污染問題日益嚴重，純電動汽車作為新能源汽車的一個重要方向，符合國家節能環保的發展趨勢，國內諸多汽車制造廠和研究機構對電動汽車進行了深入研究［１］
。電動汽車與傳統內燃機汽車的振動噪聲源差別較大。傳統內燃機汽車的噪聲主要來源于發動機噪聲、進排氣噪聲、散熱風扇噪聲、傳動系統噪聲、路面輪胎噪聲、車身振動噪聲和風噪聲［２］。電動汽車由于沒有發動機噪聲和進排氣噪聲這兩大主要噪聲，其噪聲比內燃機汽車噪聲在一般工況下減小很多［３］，但由于電動汽車驅動電機的特殊性，在加速時電機會產生轉矩波動，并且瞬時轉矩沖擊較大［４-６］，這些振動和沖擊會傳給車架，引起
車內振動噪聲和部件的疲勞破壞，此時噪聲比內燃機汽車噪聲要大。
牽引電機通過懸置系統安裝在汽車車架上，懸置系統支撐電機的重量，對動力總成與車架間的振動起雙向隔離作用［７-９］。驅動電機在工作過程中，在懸置系統某一個自由度方向作用變化的激振力，并引起該方向的振動時，導致其他自由度方向的振動，出現耦合振動。由于耦合振動擴大了振動頻率的范圍，為了達到相同程度的隔離效果，懸置必須要更軟，從而使得穩定性降低。因此，需要對懸置系統進行解耦優化。
展開 設計仿真 | 基于MSC Nastran懸置優化（一）
在開發工程車和乘用車時，為了整車的駕乘舒適性和減少動力系統振動向整車傳遞現象的發生，必須計算動力總成懸置系統的模態及解耦，以期達到良好的隔振效果和整車舒適性。動力總成懸置系統主要有兩個作用：
? 一是固定和支撐動力總成，限制動力總成在各種工況下的位移量，防止與其它部件碰撞；
? 二是隔振作用，將動力總成的振動盡可能少的傳遞到車身。懸置系統隔振性能的核心就是解決剛體模態的頻率分配和振動耦合問題，簡言之就是關注動力總成的剛體模態和解耦率；
? 三是作為動力吸振器，吸收來自路面的振動激勵。
MSC Nastran是汽車行業有限元分析的標準工具。長安汽車、東風神龍、吉利汽車等汽車行業頂級廠商都在應用MSC Nastran作為主要整車NVH仿真工具，利用Nastran可以完成模態解耦、非線性剛度校核、28工況等標準懸置系統開發。同時，基于f06、pch或者HD5格式文件，可以完成分析流程自動化數據處理，仿真結果提取、報告自動生成等工作。
展開 設計仿真 | 基于MSC Nastran懸置優化（二）
在車輛NVH、強度、剛度和疲勞分析中有大量應用，針對懸置系統開發，支持：
1）模態分析，支持模態振型計算，針對特定頻率模態動能6個方向分解輸出，基于：BUSH單元名義剛度是通過PBUSH的字域“K”定義；
2）頻響分析，與支持名義剛度（PBUSH – K,B/GE屬性，模態法中模態頻率計算）、頻變剛度（PBUSHT- K、B），線性阻尼或頻變阻尼特性分析，針對液壓懸置系統建議頻變阻尼特性；
3）典型或極限工況，動力系統工作位置校核、支架強度校核，非線性彈簧特性，支持拉壓特性曲線輸入，其中基于PBUSH – K定義分析初始剛度，非線性分析中基于PBUSHT-KN非線性剛度曲線分析；
4）詳細懸置彈性元件設計，支撐超彈性材料，部件自接觸等非線性特性分析。
Part.1
非線性彈簧特性分析模型
針對非線性彈簧特性，分析模型定義如下：
第一步：MSC Nastran 非線性分析求解過程。
基于SOL 400定義非線性分析過程，分步加載 NLSTEP定義初始載荷，載荷步、最小步長，最大步長等參數。
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