基于ADAMS的汽车操纵稳定性仿真试验分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com试验·测试—爵基于ADAMS的汽车操纵稳定性仿真试验分析孙经瑞张翼孙涛李俊青(中北大学机电工程学院，山西太原030051)摘要：本文应用ADAMS／Car软件建立了汽车的操纵动力学多体仿真模型，并对整车模型进行了仿真分析，分析了汽车在转向盘转角阶跃输入及转向盘角脉冲输入时的转向特性。通过对不同车速下的仿真计算，得出汽车转向特性在不通车速下的不同表现，为汽车操纵稳定性问题的设计研究提供了参考依据。关键词：ADAMS／Car；仿真分析；操纵稳定性和沃尔沃等公司合作开发的轿车专用分析软件包，集成引言了他们在汽车设计、开发方面的专

2、家经验，在汽车的操纵稳定性是指在驾驶者不感到过分紧张、ADAMS／Car中融合了轮胎模块、解算器模块和后处理疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶者通过转向系及转向车模块。它能建造子系统的虚拟模型，并进行仿真分析，轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗输出表示操纵稳定性、制动性、乘坐舒适性和安全性的干扰而保持稳定行驶的能力。性能参数【2J。汽车操纵稳定性作为汽车动力学的一个重要分支，2、整车模型的建立对汽车驾驶起着非常重要的作用。在汽车的设计研发过程中，对操纵稳定性能的评价主要采用实车试验评价方在ADAMS／CAR里，一个完整的整车模型至少包法，这就需要对实

3、车进行反复多次试验。本文通过采用括前后悬架、前后车轮、转向和车身子系统。ADAMS软件建立操纵稳定性试验对汽车进行虚拟性能ADMS／CAR中采用的是自下而上的建模顺序。整车测试，不仅能减少研发周期、降低研发成本，还能够为模型的建模过程如图1所示。ADAMS／CAR中整车模我国汽车操纵稳定性评价指标进一步的完善提供参考和型如图2所示L3j。依据，同时也能为后续实车试验的研究提供指导【lJ。1、ADAMS软件概述ADAMS(AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystem)是美国MDI公司生产的机械系统动力学仿真分析软件，它使

4、用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模图1整车模型的建模过程型，它对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力等曲线，ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。它为用户提供了强大的建模、仿真和分析功能。ADAMS／Car是前MDI公司与奥迪、宝马、雷诺、图2ADAMS中的整车模型蕊学兔兔www.xuetutu.com墼：塑AutomobileTest3、汽车操纵稳定性仿真J—-¨J⋯1．Ifil／一一上一L⋯'+●一⋯一，l-‘L_／

5、3．1转向盘角脉冲仿真试验If-一一，’——7一一——转向盘角脉冲试验是一种描述车辆侧向瞬态频域-___⋯●⋯开环试验的方法，用它来确定汽车的频率特性。在一组．／／固定车速下给转向盘一个角脉冲输入，通过对汽车的横摆角速度的对比来确定汽车的频率特性。给匀速行驶的”””汽车一个转向盘角脉冲输入，如下图3所示，通过T．0”””图5转向盘角阶跃输入ADAMSCar软件仿真分析得出汽车横摆角速度曲线。汽车横摆角速度的瞬态响应曲线如下图6所示。再通过富氏变换，就可以确定了汽车频率特性。I———_·0L_H___‘_■_，．．J擂墓琵墓舞霾髑一}===#i#一--·—～_

6、l一、■L●■n．●●∞■J■■咐u-Lll1}，r---一’卜L十一Ik—F—H--II_’—--～。一一十～}—}一I—f==f千1If——一_。～fh～}{{I}{；j；／一一—_～rn⋯一1Ⅲf{l『／{f{f；；==一十一}一卜一f1il—r．叫一}i—一一一●-_●●●●_-●●{～{{{I1，rJj—·一I一。。—4一一一一。J一。叶，lil{{D2D¨¨_0●07D●0■'¨T■●，{1】l一一-一}一卜i__lI不同速度下的汽车横摆角速度瞬态响应{{{f侧向加速度的响应曲线为如图7所示。图3转向盘角脉冲输入J三臻：整篡兰釜耋妾-i／一：：：

7、●-●-__＼＼iI=：==盖嚣舞。篙嚣盘If一，，一一一一一下图4是经过仿真得出的汽车横摆角速度响应曲线。f{j=j：-●-●●●--●一——●●一一+_j秀。：--2一-⋯一●——_。——0i-L-专⋯～0童叠量t蔓蘸瑟一。纂⋯L一00】f；；；J；j；{ff；一一}一+一一一一+一牛一一一}⋯斗___{～一{__-卜-_-卜+-⋯{{～}争一-：ijjj}iIj}jf{一。⋯r’_卜⋯十一十一。一’一十⋯十⋯⋯一f⋯叶‘十⋯卜一卜～卜十斗⋯卜十一一{一一一}一一r～_一+一一-一‘+十一一十一十__-t-_一⋯十—一十～⋯一十～十～一’‘I；{j{ij

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