基于ADAMS的汽车平顺性建模与仿真分析.pdf

2010年
9 月郑州大学学报( 工学版) Sep.
2010
第 31卷
第 5期 Journa l of Zhengzhou U n ive rs ity ( Eng ineering Sc ience) V o l
31
N o
5
文章编号: 1671- 6833( 2010) 05- 0099- 04
基于 ADAM S的汽车平顺性建模与仿真分析
李
成, 张万枝, 潘
旭, 铁
瑛
(郑州大学机械工程学院, 河南郑州 450001)
摘
要: 以某 SUV 汽车为研究对象, 运用机械系统多体动力学仿真软件 ADAM S /Car建立了包括前后悬
架、轮胎、车身和转向系等子系统在内的整车仿真模型; 根据谐波叠加法建立 B、C 级随机输入路面, 按
照国家标准建立三角形凸块脉冲输入路面, 并分别进行汽车平顺性仿真. 通过计算随机输入下汽车总加
权加速度均方根值和脉冲输入下车身最大垂向加速度, 对汽车平顺性进行评价, 研究了悬架弹簧刚度对
汽车平顺性的影响. 结果表明: B、C 级随机输入路面下该车具有较好的平顺性, 脉冲输入路面下对乘员
的健康不会产生危害; 降低悬架弹簧刚度可以改善汽车的行驶平顺性.
关键词: 虚拟样机; 汽车模型; ADAM S; 平顺性; 仿真
中图分类号: U 46; TP391. 9
文献标识码: A
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引言 1
仿真模型
随着汽车产业的竞争越来越激烈, 人们对汽由于汽车本身结构比较复杂, 所以根据汽车平
车的要求从最初具有良好的动力性和经济性逐步顺性仿真需要, 在建模过程中对汽车结构做了适当
发展到具有良好的行驶平顺性和操纵稳定性, 因简化, 省略了发动机、传动系统以及动力总成等系
此, 汽车系统的动力学性能越来越值得深入研究. 统[ 4] . 根据郑州日产开发的某款 SUV 型汽车设计
汽车的行驶平顺性主要是指汽车对来自路面激励参数, 在 ADAM S /Car中建立了汽车整车仿真模型,
的振动响应程度, 是汽车乘坐舒适性的一个重要模型包括前后悬架、转向系、车身、轮胎等子系统.
指标, 主要根据乘员主观感觉的舒适性来评 1. 1悬架模型
[ 1]
价. 如何建立一个比较全面真实的汽车模型成在 ADAM S /Car中的 Tem plate Builder下建立
为平顺性仿真的关键. 以往的做法大多是将汽车前、后悬架子系统. 子系统中各关键点的坐标由设
进行不同程度的简化, 建立汽车的空间状态方程, 计图纸查得, 减震器、弹簧、橡胶衬套等参数由实
由于对汽车模型简化过多, 得到的结果与真实情验得出. 前悬架采用双横臂独立式悬架模型, 后悬
况相差甚远[ 2] . 架采用螺旋弹簧非独立式悬架模型, 如图 1, 2所
随着计算机技术的发展, 数字化虚拟样机技示. 其中, 减震器与车身用万向节铰相连; 下摆臂
术得到越来越多的应用[ 3] . ADAM S 软件可以模与车身用球铰相连; 转向横拉杆一端与转向齿条
拟结构复杂的机械系统, 真实地仿真其运动过程, 通过万向节铰相连, 另一端与转向节总成通过球
因此在汽车行业得到越来越多的应用. 笔者利用铰相连; 驱动轴两端分别通过等速万向节与车轮
多体动力学分析