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汽車懸架靜態(tài)工作載荷提取是車輛底盤設(shè)計和強度分析中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文梳理在ADAMS中進行懸架靜態(tài)載荷提取的主要方法、流程以及一些實用技巧。

仿真工況設(shè)置 3.1 側(cè)傾仿真工況 基于adams car roll&vertical force/length進行懸架側(cè)傾定義roll angle為±5°（繞著整車X向），定義垂向力10000N(按設(shè)計狀態(tài)或者實驗臺載荷) 測量參數(shù)： 車身側(cè)傾角（Roll Angle） 車輪外傾角（Camber Angle）

探索新的懸架設(shè)計 福特的扭梁式懸架設(shè)計通過兩項創(chuàng)新克服了這些挑戰(zhàn)。為了開發(fā)創(chuàng)新的懸架系統(tǒng)，福特汽車動力學(xué)團隊創(chuàng)建了具有柔性扭梁的 Adams Car 模型。Adams Car 是在Adams 框架基礎(chǔ)上開發(fā)的基于模板的車輛建模解決方案。使用 Adams Car 的工程師可以構(gòu)建車輛系統(tǒng)或子系統(tǒng)的虛擬樣機，并通過車輛工況庫測試其性能。

半主動懸架系統(tǒng)是折中的情況，可以通過實時控制從系統(tǒng)中去除能量。 （半）主動控制車輛系統(tǒng)的CAE方法必須包含控制器和物理系統(tǒng)的聯(lián)合仿真。由于計算出的道路載荷受控制系統(tǒng)的影響，因此聯(lián)合仿真對于準確獲取載荷十分重要。 本研究中模擬的車輛系統(tǒng)包含半主動減振器。相關(guān)的控制方案如圖1所示。在模擬控制系統(tǒng)中，輸入的是車輛參數(shù)，例如加速度、懸架高度、速度等，輸出為電流。

文章選用汽車行駛過程中的一些典型工況或工況組合計算懸架的載荷，如加速、制動、轉(zhuǎn)彎、路障等，靜態(tài)載荷主要包括垂向、縱向和側(cè)向載荷[2]。 為精確計算載荷，在ADAMAS/Car 模塊建立剛?cè)狁詈系暮?em>懸架多體動力學(xué)模型，如圖4 所示。輸入后懸架的各硬點坐標、建立各子部件、導(dǎo)入各柔性體、定義連接關(guān)系、輸入彈簧剛度曲線和各襯套的剛度曲線等。

基于Altair Inspire的優(yōu)化機理，本研究的懸架立柱優(yōu)化原則和思路如下。

運用 ADAMS /CAR 模塊建立與表1相對應(yīng)的汽車前懸架的運動學(xué)模型，具體的模型如圖 1 所示。 圖1 麥弗遜懸架多體動力學(xué)模型 麥弗遜懸架運動學(xué)仿真分析根據(jù)前輪上下跳動量，采用雙輪同向激振方式設(shè)置激勵方程，車輪的上下跳動行程為 0-150mm。此驅(qū)動函數(shù)用來模擬車輪通過不平路面時的情景。仿真結(jié)果如圖2 -圖3所示。

使用工具版本SIMULIA2023、ADAMS2024.2 前期對Isight調(diào)用ADAMS/CAR模塊所需的simcode文件的生成進行了說明。但未進行實際案例的提供。 近期在工作實際中，遇到某款車型，在選定懸架系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向器型號后，轉(zhuǎn)向角及轉(zhuǎn)向特性匹配困難的實際問題。額外，轉(zhuǎn)向特性特性一般耦合前束角變化特性，因此需要多工況耦合尋解。

1.模型的建立 建模忽略實際車輛的不對稱性，懸架左右側(cè)所有硬點、部件質(zhì)量屬性和彈簧、減震器及襯套性能參數(shù)均認識完全一致。利用懸架模型導(dǎo)入整理后的硬點數(shù)據(jù)文件，定義部件和連接關(guān)系后建立的麥弗遜前懸架模型如下圖所示： 圖1 麥弗遜前懸架模型 模型主要由車輪、轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向橫拉桿、下控制臂、減震器、螺旋彈簧、柔性穩(wěn)定桿、橡膠襯套及轉(zhuǎn)向系組成。

為了節(jié)省初學(xué)者的學(xué)習(xí)時間提升學(xué)習(xí)效率，海克斯康工業(yè)軟件特地推出以車輛動力學(xué)為主題的Adams Car系列講座，通過對車輛動力學(xué)基礎(chǔ)建模、高級建模、載荷分解及車輛穩(wěn)定性的操縱分析這四個系列的講座培訓(xùn)，提升大家的軟件操作技能。本期海克斯康直播講堂請到了Adams技術(shù)專家孫哲講師為大家?guī)?em>Adams Car系列講座第一講——車輛動力學(xué)建模。

本期海克斯康直播講堂請到了Adams技術(shù)專家李占東講師為我們帶來Adams Car 系列講座第四講：車輛動力學(xué)載荷分解，從系統(tǒng)級靜態(tài)載荷分解到整車級誤用工況載荷分析和整車虛擬試驗場載荷分析，全方位為我們展現(xiàn)Adams Car強大的載荷分析能力，趕快報名。

以前懸架為例，基于式（1）計算的輪胎力，便可以提取轉(zhuǎn)向節(jié)、控制臂、副車架等零部件的邊界載荷［12］，如圖4所示。 圖4 轉(zhuǎn)向節(jié)邊界載荷求解 本文集成了前懸架、后懸架、車身、動力總成等多個經(jīng)驗工況體系，部分工況如表1～3所示。

輪胎的胎溫、最大抓地力、輪上載荷、滑移角曲線、耐用性、輪胎寬度、花紋等都會對車手操控感以及賽車抓地極限產(chǎn)生非常大的影響。 因此，在懸架設(shè)計上要針對輪胎的特性進行設(shè)計，比如選用哪一類懸架、如何保證在控制輪上載荷情況下保證緩震。在轉(zhuǎn)向里，根據(jù)輪胎參數(shù)設(shè)計阿克曼轉(zhuǎn)向幾何，確定內(nèi)外前輪的轉(zhuǎn)向角（有時候也有反阿克曼）。

由于實時 Adams 模型是從福特內(nèi)部已經(jīng)用于汽車開發(fā)的現(xiàn)有汽車模型中得出的，因此模型開發(fā)的開銷很小。從現(xiàn)有的全保真 Adams 模型生成實時模型涉及多種模型降階策略。 對于此用例，需要在實時模型中包含板簧。先前存在的基于梁的板簧模型對于實時分析而言過于復(fù)雜，因此將其替換為具有等效特性的五桿模型。在梁式板簧模型上進行了懸架子系統(tǒng)仿真，以獲得彈簧特性的目標值。

概念設(shè)計階段：快速評估懸架硬點布置方案2. 詳細設(shè)計階段：精確預(yù)測操縱穩(wěn)定性指標3.