adams在汽车制动分析中的应用研究

《adams在汽车制动分析中的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、一、概述   虚拟样机技术综合了多种先进方法和技术，因其在缩短产品的研发周期、降低成本以及提高企业效率等方面起到了明显推动作用而得到快速发展。从我国目前的情况来看，虚拟样机技术主要在汽车制造业和武器装备制造业中应用较为广泛，但也只停留在初步应用阶段。在其他的行业应用较少，主要是在专业研究机构和高校研究机构中应用。虚拟样机技术在一些较发达国家，如美国、德国和日本等已得到广泛应用，应用于汽车制造业、工程机械、航空航天业、造船业、机械电子工业、国防工业、通用机械到人机工程学、生物力学、医学以及工程咨询等很多领域。涉及的产品从庞大的卡车到照相机的快门，从上天的火箭到轮船的锚链

2、。在各个领域里，针对各种产品，虚拟样机技术都为用户节约了开支和时间并提供了令人满意的设计方案。   而作为虚拟样机分析软件的杰出代表，机械系统动力学自动分析软件ADAMS(AutomaticDynamicAnalysisMechanicaISystems)已经被世界各行业许多主要制造商采用，占据了机械系统动态仿真软件51%的市场份额。在汽车设计制造业中，ADAMS广泛应用于汽车零部件设计与优化、整车性能分析评价与预测、新技术开发以及制造。本文首先在ADAMS中建立了汽车整车模型，然后对其进行了制动性能的分析研究。   二、建立模型   整车模型可通过ADAMS/Vie

3、w直接建立，也可先在CAD软件(UG、CATIA和Pro/ENGINEER等)中建立。通过ADAMS与CAD软件间的接口将文件输入到ADAMS/View中，然后再根据各部件间的实际运动情况定义相应的约束关系。但是在CAD模型与ADAMS/View之间进行图形数据交换时，要注意它们之间的图形交换格式。在本文中，我们直接在View中建立整车模型。需要说明的是，由于汽车是一个极为复杂的系统，为了建立整车模型并进行分析，需要做一些假设和简化。在建立整车动力学模型时，根据需要，做了以下假设和简化。   (1)将悬挂假设成一个刚体，并将质量集中于重心处。   (2)在机构的连接中

4、没有考虑实际的弹性元件，把这些连接假设为各类运动副，忽略了摩擦和阻尼的影响。   (3)动力传递系统进行相应简化，只考虑在车轮上的动力传递，即驱动力矩直接加在车轮和车桥连接的旋转副上。   该整车模型主要包括汽车底盘模型、双横臂式前独立悬架模型、转向机构模型以及斜置臂式后悬架模型等几大部分。在建立这几部分的模型后进行验证，以排除建模过程中隐含的错误，保证仿真分析顺利进行。利用模型自检工具，可以检查不恰当的连接和约束、没有约束的构件、无质量构件以及样机的自由度。经过检验模型正确，如图1所示。图1模型自检信息表   要进行整车动力学分析，首先要输入轮胎文件和路面文件。AD

5、AMS/View提供了5种轮胎模型可供选择，即Delft、Fiala、Smither、UA和UserDefined（用户自定义）轮胎模型。在文本的动力学分析中采用的是UA轮胎模型，路面文件采用的是水平路面文件形式，并在路面文件中定义了路面摩擦系数。调用UA轮胎模型和路面谱后的整车模型，如图2所示。图2整车模型   三、整车制动分析   车辆的制动性能是车辆主动安全性能中最重要的性能之一。制动性直接关系到交通安全，重大交通事故往往与制动距离过长、紧急制动时发生侧滑和失去转向能力等情况有关，因此汽车的制动性能是汽车安全行驶的重要保障。本文主要讨论虚拟样车的直线制动和转弯制

6、动分析。   1.直线制动仿真分析   该直线制动分析选取了制动距离、制动减速度和制动速度来反映虚拟样车的直线制动效能。这里的制动距离一般指从驾驶员开始踩制动踏板到完全停车的距离。仿真中根据实际制动过程中驾驶员反应时间和制动器的作用时间设置，从开始制动到最大制动力矩的时间为1.2s，利用ADMAS提供的阶跃函数描述整个运动过程中的受力（力矩）特性。   (1)制动初始条件是车辆直线行驶，制动器起作用时的最大制动强度为0.3g，开始制动时的速度为30km/h。制动仿真中，给后轮施加的力矩，如式（1）所示。-531000*step(time,0.4,0,1.0,1)+53

7、1000*step(time,5.5,0,5.7,1)-48000*step(time,5.7,0,5.9,1)+925000*step(time,6.8,0,8,1)（1）   该种工况下的直线制动仿真曲线图，如图3所示。图3初速度30km/h时，直线制动加速度、速度、位移曲线   由该图可知，在初始车速为30km/h，最大制动强度为0.3g时的制动位移约为10m，符合国标的要求。   (2)进行初始车速为60km/h的制动分析，且虚拟样车前后制动力之比为8：3，如式（2）、（3）所示。   左后轮：-1062000*step(time,0.4,0