ADAMS-转向系统验模流程.doc

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1、密级：秘密项目报告Adams/Car中转向系统验模流程报告人：审核：日期：目录一、问题描述21.1验模意图21.2验模内容3二、验模流程32.1转向系干摩擦验证32.1.1试验目的32.1.2实际试验方法32.1.3仿真试验方法42.2转向系角传动比特性验证92.2.1试验目的92.2.2实际试验方法92.2.3仿真试验方法92.3转向系正向刚度特性验证102.3.1试验目的102.3.2实际试验方法102.3.3仿真试验方法112.4转向系逆向刚度特性验证122.4.1试验目的122.4.2实际试验方法132.4.3仿真

2、试验方法13一、问题描述1.1验模意图同其它CAE方法一样，在建立Adams车辆动力学仿真模型时，需要考察模型仿真试验与实际试验的一致性。即：实车动力学试验的准确性和重复性；Adams模型在多大程度上能够预测车辆动力学行为。因目前模型建立尚未有一整套详细规范，而有可能导致同一车辆、不同人所建的模型计算结果大相径庭。模型建立时需要考虑诸多因素，同时每一子系统都要进行相关的仿真测试验证，而MSC发布的adams/car中仅保留了与悬架、转向相关的TestRig，因而至于转向系、轮胎、动力传动系和制动系乃至悬架偏频等的测试试验台

3、都需要开发建立。1.2验模内容与实际试验内容相一致，主要包括转向系角传动特性试验、转向系正向刚度特性试验、转向系逆向刚度特性试验和转向系干摩擦特性试验。以AVANZA车型为例，对其转向系统的验模流程做初步规范。二、验模流程2.1转向系干摩擦验证转向系的干摩擦主要包括主销的摩擦阻力矩、转向机的摩擦力矩（取决于转向机效率）、各个球头的摩擦力矩以及原地转向时轮胎与地面的摩擦力矩等。2.1.1试验目的通过试验得到转向系的摩擦及阻尼特性。2.1.2实际试验方法试验前，标定各传感器的零点，轮胎气压和轴荷分别符合制造厂规定，滑盘解锁，使

4、车轮能在滑盘上自由转动。分别在有助力和无助力（关闭助力）两种情况下进行试验，测量方向盘上的转矩和转角。2.1.3仿真试验方法（1）将模型的初始参数调整到与实际转向试验同等初始条件下的仿真工况下，如相同的载荷状态、相同的车轮初始定位参数以及相同的轮胎气压和轴荷等，尽可能保证仿真试验条件与实际试验条件相一致，以保证结果的准确性。（2）在Acar的Template模式下打开Avanza车型的转向子系统模板，如图1所示。图1Avanza转向系统模板（带助力转向）（3）在转向器中的齿轮和齿条的移动副中加摩擦（默认状态下无摩擦存在），

5、具体的操作方法是：选中移动副单击右键选择Modify，弹出图2所示的对话框，单击图中设置摩擦力的按钮。图2设置约束副间的摩擦力（4）在如图3所示的对话框中通过设置静摩擦系数、动摩擦系数、摩擦力滑动半径、约束副I，JMarker点的相对运动速度、最大运动位移以及初始摩擦力和最大摩擦力等来改变约束副间摩擦力的大小。图3设置干摩擦的大小（5）Acar中可以在移动副、转动副、球铰、虎克铰、圆柱副等约束副间设置摩擦力，不同约束副间设置摩擦力大小的参数不尽相同，但参数意义都相似，如有需要可以参照HELP中相关内容的详细说明。在干摩擦的

6、设置过程中，也可以在转向子系统中其它约束副间（比如转向轴和中间轴间的虎克副、转向盘和转向管柱间的转动副等）设置摩擦力。另外，也可以在悬架子系统模板中转向节和转向横拉杆间的球铰设置摩擦力，见图4所示。图4设置球铰约束副间的摩擦力（6）设置完干摩擦后，转换至Standard模式，打开Avanza前悬架模型。选择菜单Simulation/SuspensionAnalysis/CreatLoadcase，弹出如图5所示的对话框，设置与实际试验相同的方向盘转角，从-350度转动至350度。图5生成仿真工况文件（7）为了更好地和实际试

7、验结果相对比，需要将生成的仿真工况文件做进一步修改，将方向盘从-350度开始逆时针方向旋转到350度，然后再顺时针方向转动到-350度，旋转一周，并且将角度间距划分的越小越好，在此划分间距为5度，共280个点，仿真工况文件如图6所示。图6转向仿真工况文件（8）从菜单Simulation/SuspensionAnalysis中选择ExernalFiles选项，将上一步骤中生成的仿真工况文件添加进来，进行转向系干摩擦仿真试验。在后处理程序中找到方向盘力矩和方向盘转角的关系曲线，如图7所示。图7方向盘力矩和转角的关系（9）和实际

8、试验结果作对比，如果滞回圈过小，则可以调整约束副间的参数值增大摩擦力，以增加方向盘力矩，反之亦然。2.2转向系角传动比特性验证转向系角传动比是指方向盘转过角度和车轮相应的转过角度之间的关系。2.2.1试验目的通过试验得到转向系的角传动比特性。2.2.2实际试验方法试验前将转向轮置于滑盘上，将滑盘解锁使车