汽車轉向及操縱性能仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2021-12-16
汽車轉向及操縱性能仿真的視頻教程
應用VI-grade仿真解決方案加速高性能汽車研發進程
無論是造車新勢力，亦或是傳統主機廠，都將打造高端品牌、提升品牌知名度的重點放在了開發高性能電動汽車，基于強大的電驅動動力總成，國內外廠家紛紛推出了百公里加速3秒、制動距離接近30米，并且配備主動懸架、后輪轉向、主動橫向穩定桿甚至主動尾翼等“黑科技”的“超級電動汽車”，然而高性能電動汽車并不僅僅關注加速性能和制動性能的提升，操穩極限、賽道圈速、人車合一的駕駛體驗才是衡量高性能汽車的真正標準。
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汽車轉向及操縱性能仿真的實例教程
? 摘要:利用ADAMS/ Car 軟件建立了某轎車的
操縱動力學多體仿真模型,在考慮了懸架系統、轉向
系統和輪胎等影響的情況下,分析了汽車在轉向盤
轉角階躍輸入及轉向盤轉角脈沖輸入時的轉向特
性。通過對不同車速、不同載荷下的仿真計算,得出
汽車轉向特性在這些條件下的不同表現,揭示了汽
車轉向特性與車速、載荷和輪胎的內在關系,為汽車
操縱穩定性分析提供了參考。
關鍵詞:ADAMS/ Car ; 縱穩定性;仿真系統
基于ADAMSCar的汽車操縱穩定性仿真分析.pdf
展開 01
客戶背景
現代車輛懸架系統經過精心設計，在保持良好的平順性和舒適性的同時，能夠滿足一流的操控性能——被動懸架在良好的行駛舒適性和良好的操控性能之間做出了妥協。頻率選擇減振器（FSD）用于獲得最佳的乘坐和操縱性能。本研究使用定量方法來確定懸架參數的范圍，以提高乘坐舒適性和操縱性能。被動阻尼器使用簡單的非線性曲線（力與速度）建模，該曲線與FSD阻尼器模型的相關性不好。
在現代乘用車的發展過程中，減振器的選擇在很大程度上涉及主觀測試。本文所提出的方法在模擬開發過程中更準確地預測了行駛和操縱性能。
需要一個系統來實時監測和預測懸架支柱的性能。機器學習（ML）和人工智能（AI）已被應用于FSD阻尼器系統的建模和預測。然而，實現ML或AI以建模和預測SUV車輛中液壓氣動支柱的性能的工作尚未完成。因此，目前的這項工作將是開發ML和AI模型以解決這一問題。
為了實現這一目標，需要采用neighbours=3，power=2的逆動力學求解器。我們使用ODYSSEE與Quasar Embedded的集成以及MATLAB Simulink進行ML/AI模型開發。然后，我們比較了兩種ML/AI方法的結果。總試驗數據的80%用于模型的開發和訓練。剩下的20%用于開發模型的測試和驗證。逆動力學模型顯示了FSD阻尼器系統性能預測的期望精度。本文研究結果表明，機器學習方法改善了項目的行駛和操縱預測開發階段，顯著縮短了測試時間。
02
使用ODYSSEE CAE學習測試數據
ODYSSEE CAE是一個獨特而強大的以CAE為中心的創新平臺，允許工程師將機器學習、人工智能、降階建模（ROM）和設計優化應用于工作流程。它允許用戶通過實時預測建模、優化CAE模擬和物理測試數據，創建經濟高效的數字孿生，從而從現代數據科學技術中獲益。
展開 摘 要：本研究基于ANSYS軟件，針對汽車轉向節的拓撲結構優化展開了仿真分析。首先，針對不同的工藝約束，建立了多目標拓撲優化目標函數，通過比較不同拓撲優化結果的區別和優劣勢，選取了最優的拓撲優化建模方法。隨后，根據拓撲優化結果，建立了工程化結構數模。實驗結果表明，在所建立的多目標拓撲優化目標函數下，得到了一種在工藝約束下最優的汽車轉向節拓撲結構，并且該結構具有較好的力學性能和穩定性，可為實際工程應用提供參考。
關鍵詞：ANSYS;汽車轉向節;拓撲優化;工藝約束;多目標優化;力學性能;
1 引言
汽車轉向節是汽車轉向系統的重要部件，其結構和性能直接影響著汽車的操控性和安全性。傳統的轉向節設計通常采用經驗設計和試錯方法，存在設計時間長、成本高、效率低等問題，同時難以滿足不同工況下的需求。隨著計算機仿真技術的不斷發展，基于拓撲優化的汽車轉向節設計已經成為一個研究熱點。在不同的工藝約束下，通過建立多目標拓撲優化目標函數，可以快速高效地得到優化結果，有效提高轉向節的性能和質量。此外，拓撲優化設計還可以大幅減少設計時間和成本，提高設計效率和可靠性，同時降低產品開發風險，具有非常廣闊的應用前景。
2 汽車轉向節結構及其優化
2.1 汽車轉向節的結構和功能
汽車轉向節是汽車轉向系統中非常重要的部件之一，主要起到連接轉向系統和輪轂的作用。其主要功能是將駕駛員的轉向操作傳遞到車輪，控制車輛的方向和行駛狀態。傳統的汽車轉向節結構通常采用鑄造或鍛造的方式制造，形狀比較固定，存在一些設計上的局限性。而拓撲優化技術則可以通過對結構的重新設計和優化，實現優化結構的得到，進一步提高汽車轉向節的性能和質量[1]。
2.2 拓撲優化在汽車轉向節設計中的應用
拓撲優化作為一種優化設計方法，在汽車轉向節的設計中具有廣泛的應用。
展開 汽車轉向節的受力及疲勞分析仿真 ￥500
汽車轉向節是指汽車轉向系統中的重要組成部分，用于轉換駕駛員的轉向輸入，并將轉向力傳遞給車輛的輪胎。它通常包括轉向柱、轉向連接桿和轉向齒輪機構。汽車轉向節的疲勞分析是為了評估和預測轉向節的使用壽命和可靠性，以確保轉向系統安全穩定地運行。通過對汽車轉向節的疲勞分析，可以提前發現可能存在的問題，并采取相應的措施來改進設計、選擇更強度的材料或優化結構，以確保轉向系統的安全性和可靠性。
本案例基于一汽車轉向節結構，基于COMSOL軟件中的固體力學模塊和疲勞分析模塊對其進行了仿真計算，仿真結果如圖所示：
感興趣的朋友，歡迎合作交流！
展開 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。
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在汽車智能化與數字孿生加速融合的時代，仿真速度已成為推動軟件定義汽車發展的關鍵。Virtualizer NativeExecution（VNE）通過將虛擬化與系統級建模深度結合，使ARM64軟件幾乎以原生速度運行，大幅提升SoC虛擬原型的整體仿真效率。
4月17日，新思科技芯課程eDT系列主題第2講將推出「突破仿真性能極限： VNE賦能汽車數字孿生與軟件創新加速」，將帶來VNE技術的深度解析，
<p class="ql-align-justify"><strong>今日14:00，</strong>新思科技<strong>「突破仿真性能極限：VNE賦能汽車數字孿生與軟件創新加速」</strong>正式開講！感興趣的下滑預約學習??</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/1b94e5ee8b774363a1773fd554253d82
能夠將頻率相關阻尼器的測試數據作為機器學習實體的能力，從而允許通過虛擬整車模擬進行可靠的行駛預測。
01
客戶背景
現代車輛懸架系統經過精心設計，在保持良好的平順性和舒適性的同時，能夠滿足一流的操控性能——被動懸架在良好的行駛舒適性和良好的操控性能之間做出了妥協。頻率選擇減振器（FSD）用于獲得最佳的乘坐和操縱性能。本研究使用定量方法來確定懸架參數的范圍，以提高乘坐舒適性和操縱性能
永磁同步電機 新能源汽車的心臟
近年來，全球變暖的趨勢日益加劇，極端天氣事件層出不窮，這些現象都反映出當前氣候形勢的嚴峻性。為了應對這一全球性挑戰，各國紛紛采取行動，制定了一系列降碳、減碳的措施。中國在2020年提出了“3060”雙碳目標，推動以二氧化碳為主的溫室氣體減排。在此背景下，大力發展新能源汽車成為實現目標切實有效的重要舉措，新能源汽車逐漸替代傳統燃油車也成為行業發展的必然趨勢
汽車轉向節是指汽車轉向系統中的重要組成部分，用于轉換駕駛員的轉向輸入，并將轉向力傳遞給車輛的輪胎。它通常包括轉向柱、轉向連接桿和轉向齒輪機構。汽車轉向節的疲勞分析是為了評估和預測轉向節的使用壽命和可靠性，以確保轉向系統安全穩定地運行。通過對汽車轉向節的疲勞分析，可以提前發現可能存在的問題，并采取相應的措施來改進設計、選擇更強度的材料或優化結構，以確保轉向系統的安全性和可靠性。
本案例基于一汽車轉向節結構
<p><span style="background-color: rgb(255, 255, 255);">12月13日，為期兩周的第28屆聯合國氣候變化大會（COP28）在迪拜圓滿落幕，各締約國代表就如何應對全球氣候變化進行了激烈的探討，并對《巴黎協定》實施情況進行了首次盤點。盤點的情況不容樂觀，而近年來全球變暖趨勢加快、極端天氣事件頻發等現象也表明，目前的氣候形勢依然嚴峻。世界各國紛紛制定降碳
摘 要：本研究基于ANSYS軟件，針對汽車轉向節的拓撲結構優化展開了仿真分析。首先，針對不同的工藝約束，建立了多目標拓撲優化目標函數，通過比較不同拓撲優化結果的區別和優劣勢，選取了最優的拓撲優化建模方法。隨后，根據拓撲優化結果，建立了工程化結構數模。實驗結果表明，在所建立的多目標拓撲優化目標函數下，得到了一種在工藝約束下最優的汽車轉向節拓撲結構，并且該結構具有較好的力學性能和穩定性，可為實際工程應用提供參考
在車輛設計過程中，NVH性能和燃油經濟性往往必須相互權衡。例如，當發動機轉速低于2000轉/分鐘，車輛處于高速檔位時通常會出現拖拽現象。在這種情況下，當駕駛員踩下油門時，發動機很難給車輛提供動力，同時產生的扭矩相對較小
項目背景
在車輛設計過程中，NVH性能和燃油經濟性往往必須相互權衡。例如，當發動機轉速低于2000轉/分鐘，車輛處于高速檔位時通常會出現拖拽現象。在這種情況下，當駕駛員踩下油門時，發動機很難給車輛提供動力，同時產生的扭矩相對較小，因此加速度較低。由于發動機低轉速和高負載下的低點火頻率，拖拽會產生高能級的低頻輸入。這些低頻輸入經常被駕駛員和乘客感受到，比如座椅導軌振動
項目背景
在車輛設計過程中，NVH性能和燃油經濟性往往必須相互權衡。例如，
