整車底盤剛體動力學仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2021-11-22
整車底盤剛體動力學仿真的視頻教程
整車底盤剛體動力學仿真的實例教程
Adams建立整車底盤剛體動力學仿真模型，對轉向系統和懸架系統進行建模，根據硬點坐標設置相應的運動副。整車質心位置，設置整車質量和轉動慣量。
底盤部件
運動副
轉向管柱
轉動副
十字軸萬向節
虎克鉸
轉向器齒輪齒條
轉動副+滑動副（設置傳動比）
拉桿兩端球頭
球鉸
轉向節及擺臂球頭
球鉸
減震器
帶阻尼的彈簧
原地轉向仿真
車速為零，左右轉動方向盤至極限位置，然后回正，模擬原地轉向過程，輸出轉向器齒條力變化曲線。（齒條力等于左右拉桿力之和）
車速10km/h動態轉向仿真
車速10km/h，左右轉動方向盤至極限位置，然后回正，模擬行駛過程中的動態轉向過程。
顛簸路面剛柔耦合仿真
顛簸路面行駛仿真模擬時，將懸架系統下擺臂替換為柔性件，可以分析路面沖擊對零件產生的應力。
展開 這里我們將生成的FMU模型導入到Adams整車模型中，作為CDC系統部件進行使用和測試。
整車動力學集成仿真
在Adams中搭建整車模型，在前懸架減振器中引入上述ODYSSEE訓練完成的CDC系統機器學習模型，以提供阻尼力。Adams和ODYSSEE的集成工作流程如下所示
01
Adams懸架模板中創建CDC阻尼力，定義系統狀態變量作為信號傳遞紐帶，建立整車模型動力學響應信號與CDC阻尼力控制信號的關聯；
02
Adams整車模型確定當前時刻車速、車身加速度、車身俯仰、車身側傾、轉向值，作為輸入信號傳遞到ODYSSEE的FMU模型中；
03
ODYSSEE的FMU模型接收上述輸入信號，基于機器學習模型快速計算相應參數下CDC系統的阻尼力值，作為輸出信號傳遞到Adams整車模型中；
04
Adams整車模型接收CDC系統阻尼力值，更新整車狀態以及新的輸入信號，供下一時刻仿真使用。
圖3：Adams和ODYSSEE的集成工作流程
模型集成后，我們針對四種工況下的整車進行了仿真，并對比了有無CDC系統的整車響應差異：
工況1：路面為某試驗場大鵝卵石路，行駛車速30km/h。
工況2：使用ISO標準雙移線工況，車速為65km/h。
工況3：直線制動，初始車速為90km/h，制動加速度為-0.3g。
工況4：直線加速，初始車速為10km/h，驅動加速度為0.3g。
工況1仿真結果
工況1仿真結果如圖4所示，普通減振器車身垂向加速度響應明顯，特別是在大沖擊下，振動過濾較差；使用ODYSSEE機器學習的CDC減振器的車身加速度幅值較前者小，在大沖擊下振動過濾明顯。
展開 小到螺栓預緊力分析，大到整車碰撞模擬和整車NVH（噪聲、振動和聲振粗糙度）分析，CAE分析都發揮了無可替代的優勢和作用。CAE分析范圍覆蓋了結構、流體力學、多體動力學、被動安全、工藝、整機合整車性能等方方面面。
為了幫助大家更好地學習汽車領域的知識，技術鄰舉辦了本次的汽車相關抽獎活動，這次為大家準備了汽車CAE/CAD仿真、底盤結構、電池熱管理、系統動力學等61本實體書籍熱門書籍，任大家挑選。
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1
獎品列表
一等獎：汽車行業方向書籍（61選1）
二等獎：汽車行業方向書籍（31選1）
三等獎：汽車行業方向書籍（17選1）
2
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目前CAE技術已經成為汽車研發的關鍵工具，CAE分析可加速優化設計、驅動問題的快速整改，從而實現研發成本的降低和研發周期的縮短。
準備了23本相關書籍，包含了MATLAB、ANSYS、HyperWorks、CATIA、NVH等軟件在汽車行業的應用
= 汽車結構方面 =
汽車結構相對復雜，平均每輛乘用車包含1.5萬個零部件，零件裝配在一起成為總成，各總成裝配在一起成為汽車?？偟膩碚f汽車分為車身、發動機、底盤和電子系統四大部分，每部分由不同的總成組成，比如底盤包含懸架轉向等等。
展開 例如：
Revolute：轉動副，只允許繞局部坐標Z軸轉動；
Spherical：球鉸副，允許三個方向的轉動，限制三個方向的平動；
Cylindrical：允許Z向平動及繞Z軸的轉動；
下面，我們通過曲柄連桿機構的多剛體動力學模塊仿真分析，來學習一下workbench中運動副的應用。
問題描述：如圖所示曲柄連桿機構，材料為結構鋼，連桿1以6rad/s的速度轉動。
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前言
自動調節及不間斷減振控制系統（Continuous Damping Control，CDC）是一種能夠自動識別道路狀況及不間斷調節的減振控制系統。具備該系統的汽車能夠實時根據車身形式狀態對懸掛的軟硬進行調節：中低速在城市道路行駛時，CDC可以降低懸掛阻尼的強度，保證車輛行駛的平穩性并提升駕乘舒適性；高速行駛或轉向時，CDC可以瞬時提升懸掛阻尼的強度，從而加強車身穩定性，減小過彎側傾
CAE技術在汽車行業的應用從最初的線彈性部件分析到汽車結構中大量的非線性問題分析，到現在汽車疲勞壽命分析、NVH分析、碰撞模擬等，CAE分析幾乎涵蓋了汽車性能的所有方面。小到螺栓預緊力分析，大到整車碰撞模擬和整車NVH（噪聲、振動和聲振粗糙度）分析，CAE分析都發揮了無可替代的優勢和作用。CAE分析范圍覆蓋了結構、流體力學、多體動力學、被動安全、工藝、整機合整車性能等方方面面。
為了幫助大家更好地學習汽車領域的知識
Adams建立整車底盤剛體動力學仿真模型，對轉向系統和懸架系統進行建模，根據硬點坐標設置相應的運動副。整車質心位置，設置整車質量和轉動慣量。
運動副是兩構件直接接觸并能產生相對運動的活動聯接。Workbench里提供了多種joint類型以供模擬不同類型的運動副。例如：
Revolute：轉動副，只允許繞局部坐標Z軸轉動；
Spherical：球鉸副，允許三個方向的轉動，限制三個方向的平動；
Cylindrical：允許Z向平動及繞Z軸的轉動；
下面，我們通過曲柄連桿機構的多剛體動力學模塊仿真分析，來學習一下workbench
