基于UGADAMS的汽車懸架三維建模及分析

喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有，，下載后全都有,,請(qǐng)放心下載，原稿可自行編輯修改 【QQ：414951605 可咨詢交流】===================== 喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有，，下載后全都有,,請(qǐng)放心下載，原稿可自行編輯修改 【QQ：1304139763 可咨詢交流】===================== 喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有，，下載后全都有,,請(qǐng)放心下載，原稿可自行編輯修改 【QQ：1304139763 可咨詢交流】=====================

基 于 Pro /E 與 ADAMS 的 汽 車 懸 架 仿 真 分 析 朱 學(xué) 文 ,詹 建 軍 ,何 小 新 (武 漢 大 學(xué) ,湖 北 武 漢 430072) Kinematic Analysis of Suspension Based on Pro/ E and ADAMS ZHU Xue wen , ZHAN Jian jun , HE Xiao xin (Wuhan University ,Wuhan 430072 ,China) 摘 要 :利 用 Pro/ E 與 ADAMS 建 立 汽 車 懸 架 的 三 維 模 型 ,進(jìn) 行 運(yùn) 動(dòng) 仿 真 ,并 在 此 基 礎(chǔ) 上 ,分 析 了 在 車 輪 上 跳 和 回 落 過 程 中 前 束 角 的 變 化 情 況 ,利 用 結(jié) 果 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 繪 圖 。 為 懸 架 的 設(shè) 計(jì) 開 發(fā) 提 供 了 依 據(jù) 。 關(guān) 鍵 詞 :懸 架 ; Pro/ E ; ADAMS 中 圖 分 類 號(hào) : T K4 ; TP39 文 獻(xiàn) 標(biāo) 識(shí) 碼 :A 文 章 編 號(hào) :1001 2257 (2005) 08 0070 02 收 稿 日 期 :2005 03 30 Abstract :The t hesis build t he suspension mod2 el of car in Pro/ E software and ADAMS software , t hen kinematically analyze t he model in ADAMS software. U sing t he experiment result plot the chart of displacement of wheel and the chart of toe angle of wheel. U sing ADAMS software can sig2 nificantly reduce product develop ment cycles. Key words :suspension ; Pro/ E ; ADAMS 0 引 言 懸 架 的 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 及 動(dòng) 力 學(xué) 分 析 是 汽 車 布 置 設(shè) 計(jì) 、 運(yùn) 動(dòng) 校 核 的 重 要 內(nèi) 容 之 一 ,也 是 研 究 汽 車 平 順 性 、 操 縱 穩(wěn) 定 性 等 汽 車 性 能 的 1 。 汽 車 前 束 角 是 汽 車 縱 向 中 心 平 面 與 車 輪 中 心 平 面 和 地 面 的 交 線 之 間 的 夾 角 。 在 車 輪 上 下 跳 動(dòng) 過 程 中 ,前 束 不 變 ,這 比 在 汽 車 靜 止 時(shí) 有 一 個(gè) 正 確 的 前 束 更 為 重 要 。 車 輪 上 跳 及 下 落 時(shí) 的 前 束 變 化 對(duì) 車 輛 的 行 駛 穩(wěn) 定 性 、 車 輛 的 穩(wěn) 態(tài) 響 應(yīng) 特 性 有 很 大 影 響 ,是 汽 車 懸 架 的 重 要 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 之 一 。 為 此 在 以 P TC 公 司 的 三 維 建 模 軟 件 Pro/ E 和 MSC 公 司 的 動(dòng) 力 學(xué) 仿 真 軟 件 ADAMS 相 結(jié) 合 的 基 礎(chǔ) 上 ,對(duì) 懸 架 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 了 運(yùn) 動(dòng) 仿 真 分 析 。 分 析 了 在 車 輪 上 下 跳 動(dòng) 50 mm 垂 直 行 程 中 ,車 輪 前 束 角 的 變 化 情 況 。 1 三 維 建 模 在 Pro/ E 與 ADAMS 中 建 立 汽 車 懸 架 的 三 維 模 型 ,建 模 步 驟 如 圖 1 所 示 。 圖 1 建 模 步 驟 a. 在 Pro/ E 中 建 立 各 零 件 三 維 模 型 圖 。 此 時(shí) 注 意 建 立 模 型 單 位 設(shè) 置 應(yīng) 為 “ M KS” ( meter kilo2 gram second) ,同 樣 在 創(chuàng) 建 裝 配 圖 時(shí) 也 要 注 意 此 問 題 ,因 為 把 實(shí) 體 模 型 轉(zhuǎn) 化 到 ADAMS 軟 件 中 時(shí) ,只 能 辨 認(rèn) 這 種 單 位 設(shè) 置 ,設(shè) 置 成 其 它 單 位 時(shí) 會(huì) 出 錯(cuò) 。 b. 建 立 懸 架 的 裝 配 圖 。 創(chuàng) 建 完 各 個(gè) 主 要 零 件 后 ,把 各 個(gè) 零 件 組 裝 成 裝 配 圖 。 建 立 裝 配 圖 時(shí) 需 考 慮 到 各 個(gè) 構(gòu) 件 運(yùn) 動(dòng) 的 初 始 位 置 ,在 最 開 始 裝 配 時(shí) 就 設(shè) 置 成 構(gòu) 件 運(yùn) 動(dòng) 的 初 始 位 置 ,以 減 少 以 后 的 調(diào) 整 2 。 c. 在 Pro/ E 中 建 立 M/ Pro 環(huán) 境 并 定 義 剛 體 。 裝 配 完 成 后 ,利 用 Pro/ E 和 ADAMS 軟 件 的 接 口 程 序 M/ Pro 來 生 成 ADAMS 可 以 讀 取 的 文 件 ,這 是 保 證 2 個(gè) 軟 件 無 縫 連 接 的 關(guān) 鍵 。 安 裝 好 M/ Pro 后 , 在 Pro/ E 程 序 中 ,會(huì) 出 現(xiàn) M/ Pro 的 級(jí) 聯(lián) 菜 單 ,利 用 此 菜 單 ,可 以 指 定 機(jī) 構(gòu) 的 各 個(gè) 剛 體 ,建 立 剛 體 之 間 的 基 本 約 束 和 一 些 參 考 坐 標(biāo) 系 ,建 立 完 成 后 ,利 用 該 接 口 程 序 可 以 直 接 把 實(shí) 體 模 型 存 成 可 以 在 ADAMS 讀 取 的 文 件 格 式 。 d. 導(dǎo) 入 ADAMS 并 添 加 必 要 的 約 束 和 驅(qū) 動(dòng) 。 07 機(jī) 械 與 電 子 2005 (8) 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 把 三 維 模 型 導(dǎo) 入 ADAMS 后 ,利 用 ADAMS 提 供 的 建 模 工 具 ,對(duì) 模 型 進(jìn) 行 進(jìn) 一 步 的 完 善 ,添 加 必 要 的 驅(qū) 動(dòng) 和 約 束 ,使 模 型 所 必 需 的 元 素 完 備 3 。 e. 仿 真 模 型 并 修 改 。 在 ADAMS 中 進(jìn) 行 仿 真 , 并 與 試 驗(yàn) 結(jié) 果 進(jìn) 行 比 較 ,如 果 不 一 致 ,則 回 到 前 面 的 步 驟 對(duì) 參 數(shù) 進(jìn) 行 修 改 ,直 到 虛 擬 樣 機(jī) 的 仿 真 結(jié) 果 與 試 驗(yàn) 結(jié) 果 趨 于 一 致 。 在 整 個(gè) 過 程 中 ,需 要 對(duì) 建 立 模 型 等 前 續(xù) 工 作 進(jìn) 行 不 斷 地 修 改 和 完 善 ,才 能 生 成 所 要 求 的 懸 架 模 型 。 2 運(yùn) 動(dòng) 仿 真 及 分 析 接 下 來 就 是 在 ADAMS 程 序 中 進(jìn) 行 運(yùn) 動(dòng) 仿 真 。 在 ADAMS 中 導(dǎo) 入 利 用 M/ Pro 創(chuàng) 建 的 ADAMS 文 件 后 ,其 中 基 本 的 約 束 都 已 經(jīng) 創(chuàng) 建 完 成 。 在 AD2 AMS 中 需 要 進(jìn) 一 步 完 善 約 束 類 型 ,例 如 在 ADAMS 中 地 面 剛 體 。 然 后 設(shè) 定 驅(qū) 動(dòng) 的 類 型 以 及 位 置 ,在 此 系 統(tǒng) 中 ,在 車 輪 中 心 點(diǎn) 處 施 加 一 個(gè) Y 方 向 的 點(diǎn) 驅(qū) 動(dòng) ,作 用 于 轉(zhuǎn) 向 節(jié) 車 輪 中 心 。 至 此 ,就 可 以 利 用 ADAMS 來 進(jìn) 行 運(yùn) 動(dòng) 的 仿 真 了 。 利 用 ADAMS 中 的 仿 真 結(jié) 果 后 處 理 ,可 以 創(chuàng) 建 仿 真 結(jié) 果 的 數(shù) 據(jù) 曲 線 。 車 輪 中 心 離 地 面 高 度 隨 時(shí) 間 的 變 化 曲 線 如 圖 2 所 示 。 它 是 一 段 正 弦 曲 線 ,與 所 添 加 在 轉(zhuǎn) 向 節(jié) 車 輪 中 圖 2 車 輪 位 移 測(cè) 量 曲 線 心 的 驅(qū) 動(dòng) 函 數(shù) 完 全 相 符 ,即 Displacement (time) = 50sin (360d 3 time) 車 輪 前 束 角 隨 時(shí) 間 變 化 曲 線 如 圖 3 所 示 。 從 圖 3 中 可 以 看 出 在 車 輪 上 跳 和 回 落 過 程 中 ,車 輪 前 束 圖 3 車 輪 前 束 角 曲 線 角 的 最 大 值 為 3. 5 。 而 設(shè) 計(jì) 時(shí) ,對(duì) 于 汽 車 前 輪 ,車 輪 上 跳 時(shí) 的 前 束 值 多 設(shè) 計(jì) 成 零 至 負(fù) 前 束 的 變 化 。 設(shè) 計(jì) 值 取 在 零 附 近 是 為 了 控 制 直 線 時(shí) 由 路 面 的 凸 凹 引 起 的 前 束 變 化 ,確 保 良 好 的 直 線 穩(wěn) 定 性 。 另 外 ,取 弱 負(fù) 前 束 變 化 是 為 了 使 車 輛 獲 得 弱 的 不 足 轉(zhuǎn) 向 特 性 , 以 使 裝 載 質(zhì) 量 變 化 引 起 車 高 變 化 時(shí) 也 能 保 持 不 足 轉(zhuǎn) 向 。 車 輪 前 束 角 隨 車 輪 上 跳 行 程 的 變 化 曲 線 如 圖 4 所 示 。 過 零 點(diǎn) 虛 直 線 是 前 束 角 隨 上 跳 行 程 的 理 想 變 圖 4 前 束 角 隨 車 輪 上 跳 行 程 變 化 曲 線 化 。 但 受 懸 架 、 轉(zhuǎn) 向 結(jié) 構(gòu) 形 式 所 限 ,實(shí) 際 呈 曲 線 變 化 為 多 。 前 束 角 變 化 的 較 理 想 設(shè) 計(jì) 特 性 值 是 :前 輪 上 跳 時(shí) ,為 零 至 負(fù) 前 束 ( - 0. 5 / 50 mm) ,后 輪 上 跳 時(shí) , 正 前 束 (0. 3 / 50 mm) 。 最 近 發(fā) 展 趨 勢(shì) 多 取 零 。 所 以 如 圖 4 所 示 前 束 角 還 不 夠 理 想 ,還 可 以 對(duì) 懸 架 結(jié) 構(gòu) 繼 續(xù) 改 進(jìn) ,以 使 懸 架 結(jié) 構(gòu) 更 加 合 理 。 3 結(jié) 束 語 對(duì) 利 用 Pro/ E 與 ADAMS 軟 件 建 立 的 汽 車 懸 架 三 維 模 型 ,通 過 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 仿 真 分 析 得 知 ,仿 真 數(shù) 據(jù) 與 現(xiàn) 實(shí) 試 驗(yàn) 結(jié) 果 有 一 致 的 變 化 趨 勢(shì) ,這 說 明 所 建 立 懸 架 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 模 型 已 達(dá) 到 一 定 精 確 度 ,可 為 懸 架 的 設(shè) 計(jì) 開 發(fā) 提 供 依 據(jù) 。 當(dāng) 然 ,使 用 該 模 型 進(jìn) 行 仿 真 不 可 避 免 地 存 在 一 定 的 誤 差 ,但 總 的 來 說 ,用 ADAMS 分 析 懸 架 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 及 動(dòng) 力 學(xué) 還 是 比 較 方 便 和 精 確 的 。 參 考 文 獻(xiàn) : 1 汽 車 工 程 手 冊(cè) 編 輯 委 員 會(huì) . 汽 車 工 程 手 冊(cè) M . 北 京 : 人 民 交 通 出 版 社 ,2001. 2 黃 圣 杰 ,張 益 三 ,洪 立 群 . Pro/ E 高 級(jí) 開 發(fā) 實(shí) 例 M . 北 京 :電 子 工 業(yè) 出 版 社 ,2002. 3 李 軍 ,刑 俊 文 ,覃 文 潔 . ADAMS 實(shí) 例 教 程 M . 北 京 :北 京 理 工 大 學(xué) 出 版 社 ,2002. 作 者 簡(jiǎn) 介 :朱 學(xué) 文 (1980 - ) ,男 ,河 南 新 鄉(xiāng) 人 ,武 漢 大 學(xué) 動(dòng) 力 與 機(jī) 械 學(xué) 院 研 究 生 ,研 究 方 向 為 虛 擬 設(shè) 計(jì) 與 仿 真 。 17 機(jī) 械 與 電 子 2005 (8) 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.