基于Adams/Car的汽车前悬架仿真分析及优化设计

针对某车型的麦弗逊前悬架系统,用车辆多体动力学仿真软件Adams/Car建立该悬架的虚拟样机模型,对其进行双轮同向跳动激振仿真分析,并综合评价该悬架的车轮定位参数、主销后倾拖距和转向角随轮跳的响应特性.在仿真分析的基础上,针对不合理的结构设计参数,利用Adams/Insight模块进行基于设计变量灵敏度分析的优化设计.优化后的悬架参数能很好地满足设计要求,从而达到提高该悬架系统整体性能的目的.     

某轿车的前双横臂独立悬架优化设计

研究某一轿车双横臂独立悬架性能的优化问题,解决前轮定位参数在汽车行驶过程中变化过大而引起的轮胎磨损的加剧以及悬架性能的降低的问题.针对上述问题,在ADAMS/Car上建立了车双横臂独立悬架的动力学模型,运用Insight模块进行灵敏度分析,选取灵敏度较大的硬点参数作为设计变量,建立车轮定位参数在轮跳过程中的最大变化量的响应面近似模型.然后运用差分进化算法与非支配遗传算法的混合多目标算法(简称DE-NSGAII算法)对目标函数进行优化求解.结果表明,优化后的车轮定位参数在车轮跳动过程中的变化量明显减小,悬架的性能得到改善,为悬架的优化设计提供了依据.     

双横臂独立悬架运动特性分析与优化

研究双横臂独立悬架性能优化问题,在车辆运动过程中,由于车轮与车身之间的相对位置发生变化,造成车轮定位参数的变动过大,加剧轮胎磨损,并降低悬架的性能.针对上述问题,通过对悬架系统简化处理,建立悬架运动学分析理论模型.为改进悬架性能,采用统一目标法,将多目标优化转化为单目标优化,实现在ADAMS/Insight中对悬架结构参数进行优化设计.利用ADAMS/Car软件建立了双横臂独立悬架动力学仿真模型并进行仿真,结果表明优化后车轮定位参数和轮距的变化量均减小,更趋于合理的取值范围,悬架性能得到改善.     

橡胶衬套对后扭梁悬架性能的影响分析

在Adams/Car中建立后扭梁悬架模型,通过试验设计方法找出橡胶衬套各项刚度对悬架性能影响的贡献率,得出外倾角、前束角、悬架侧倾刚度及侧倾中心随衬套刚度的变化规律,最后选取影响悬架性能最大的刚度参数作为变量因子,对不同衬套刚度取不同的比例因子,通过Adams/Insight完成优化设计分析,并确定优化后的衬套刚度值.     

混合空气悬架系统侧倾仿真

为了研究某混合空气悬架的侧倾特性,在ADAMS/CAR中建立了该悬架系统刚柔体耦合的动力学模型。首先确定该型混合空气悬架的常用车轮跳动行程和台架侧倾仿真实验方法,然后确定了安装横向稳定杆和拆除横向稳定杆两种系统状态作为仿真工况,最后使用ADAMS/CAR,完成了该悬架系统在常用车轮跳动行程范围的台架侧倾仿真,得出了悬架侧倾刚度与车轮跳动关系曲线,探讨了横向稳定杆对该型悬架侧倾稳定性的影响结果。这个台架侧倾仿真模型可以用于确定该混合空气悬架系统在不同系统状态下的侧倾特性,校验悬架系统设计。     

超级单胎牵引车振动仿真分析和优化

针对某超级单胎牵引车的驾驶室振动问题,在MD Adams中建立该牵引车的刚柔耦合模型,采用平顺性随机试验测量的加速度值作为输入进行仿真,与试验结果对比验证该动力学模型的准确性.通过进行整车系统模态分析、车速灵敏度分析和频率响应分析,找出引起驾驶室振动加剧的主要原因,即在特定车速下路面激励频率与驾驶室固有频率接近,形成共振.对驾驶室悬架系统的减振器特性参数进行优化,降低驾驶室的振动加速度响应,实现该款牵引车平顺性的性能提升.     

基于Adams/Car的客车前悬架模型的仿真分析

利用Adams/Car建立钢板弹簧非独立悬架模型,并进行双轮平行跳动仿真试验.仿真试验得到外倾角、车轮前束角、主销内倾角与车轮跳动行程的关系,前束角变化很小,为0.01°/100 mm;车轮外倾角变化很小,为0.019°/100 mm.分析得出的外倾角、车轮前束角和主销内倾角均在合理的取值范围内,该悬架系统具有良好的操作稳定性.     

多体动力学在新车开发中的应用

介绍多刚体系统动力学软件MSC Adams在新车开发过程中的应用,通过建立参考样车的准确悬架和整车模型,能够快速、准确地预测在此基础上进行改进的新车悬架和整车性能,为设计部门的更改提供准确的依据.     

基于MSC Adams/Car的空气悬架及整车仿真

利用MSCAdams/Car软件建立载货汽车后空气悬架系统多体动力学模型,仿真计算了悬架垂直刚度特性,证明模型的正确性.建立Adams/Car的整车模型,进行稳态回转试验的仿真分析.将仿真结果与道路试验结果进行比较,验证虚拟样机模型的正确性.     

汽车转向机构仿真及优化设计

研究汽车转向机构优化设计问题,传统转向机构设计忽略转向机构与悬架干涉,造成实际工况下前轮定位参数变化过大,导致操纵稳定性下降.为了提高实际工况下转向性能,针对原地转向及车轮跳动工况,根据阿克曼转角几何原理及前轮定位参数变化规律,采用多目标优化方法建立复合加权惩罚函数进行优化设计.并在建立优化模型时引入试验设计方法(DOE)进行设计变量筛选.应用ADAMS软件建立某车前悬架总成动力学模型进行仿真优化.仿真结果表明,优化后模型更好地满足了阿克曼转角几何原理,转向机构与悬架更加匹配,验证了改进方法在转向机构优化设计中的实用性与优越性.     

柔性轮对结构振动对车辆动力学性能的影响

为研究轮对柔性对车辆动力学的影响,建立高速列车轮对的有限元模型,对轮对进行自由模态分析.通过模态综合法获取柔性轮对模态信息,应用多体系统动力学理论建立柔性轮对-刚性轨道接触力学模型;建立包含高速旋转柔性轮对的车辆-轨道耦合动力学模型,研究高速列车在直线和曲线通过时轮对结构振动对车辆动力学性能的影响.结果表明:轮对的结构振动对轮轨接触点位置、蠕滑率、蠕滑力和脱轨因数等均产生较明显的影响,但是对轮重减载率影响较小,因此应采用更加精确的柔性轮轨耦合模型研究轮轨相互作用、轮轨滚动接触疲劳和轮轨噪声等.     

基于MSC Adams的汽车柔性扭力梁后悬架特性分析及操稳性仿真

用MSC Adams建立具有柔体扭力梁的混合整车多体模型,进行后悬架静态特性分析和整车操稳性仿真分析,通过仿真数据与试验结果对比,说明采用柔性扭力梁模型能较大影响悬架特性,分析结果比较接近实际情况.     

针对多个动力学性能的整车多目标优化

针对难以用传统单目标方法开发综合性能好的汽车的问题,建立整车刚柔耦合多体动力学模型,用车身垂向加速度、前后轮荷标准差和横摆角速度超调量等3个参数表征乘坐舒适性、行驶安全性和操纵稳定性等3方面性能,并采用多目标遗传算法进行优化.从优化得到的一组Pareto解集中选取一个最优解,有效提高汽车的若干性能,证明该方法能有效优化整车动力学性能.     

基于Lagrange法的刚体与柔体动力学对比研究

对于机器人、航天器和车辆悬架部件等一些多体系统来说,其中一些部件的大尺寸、轻型化趋势使得传统的刚性体建模已经难以准确地模拟实际的工况,将部件所具有的柔性特性加入到多体系统模型中进行柔体动力学仿真,由于考虑了部件弹性变形与大范围刚性运动之间的耦合,故可以得到部件更为真实的动力学行为.文中通过与基于Lagrange法的刚体动力学基本方程进行对比研究,详细说明了柔体动力学方程中上述的耦合作用.以某大型雷达可展开天线为例,分别在刚体和柔体的假设下对其展开运动进行动力学仿真,结果表明采用柔性体仿真更能真实反映其动力学特性.     

基于UM的磁浮列车-轨道梁耦合振动仿真程序开发

基于大型通用多体动力学仿真分析平台Universal Mechanism(UM),开发用于磁浮列车 轨道梁耦合振动仿真的专用程序UM Maglev,其中：磁浮列车设置为多刚体模型,弹簧和阻尼器的刚度和阻尼视为线性或非线性力元;轨道梁设置为三维铁木辛柯梁模型,或从外部有限元软件导入模态分析结果;轨道线路包含平面和纵断面曲线、超高和轨面随机不平顺;悬浮和导向系统控制采用PID模型;多体动力学系统微分 代数方程求解采用Park刚性稳定法。该程序可用于考察磁浮列车的曲线通过性能、运行平稳性和乘坐舒适度,研究悬浮/导向气隙与磁浮控制系统参数优化,分析轨道梁在动态电磁力作用下的振动响应。     

高速铁道车辆悬挂系统参数化建模、优化与仿真分析

为了协调高速铁道车辆的运动稳定性与曲线通过性能之间的矛盾,本文采用多目标优化方法对一种高速铁道车辆的关键悬挂参数进行了优化处理.采用多体动力学技术建立了某型高速铁道车辆62个自由度的动力学模型,模型考虑了轮轨接触几何非线性、轮轨蠕滑非线性和阻尼非线性等.采用ADAMS-Matlab联合仿真对车辆悬挂系统进行参数化改造,使弹簧刚度和阻尼系数均可调.采用基于遗传算法的多目标优化方法对悬挂参数进行优化,使车辆模型能同时满足3种动力学指标.对比优化前后模型的动力学性能可以发现:模型的运动稳定性和曲线通过性能得到显著提高,虽然运行平稳性有小幅降低,但仍能保持在优良的工作状态.     

Adams在橡胶轴套开裂原因分析中的应用

针对某车型麦弗逊式前悬摆臂轴套耐久试验中开裂的现象,利用Adams/Car建立前悬架模型,求出4种经典静载工况下的轴套受力并以此进行判断,同时基于多体求解的轴套受力,利用有限元法进行应力分析加以验证,确定开裂原因,为后期结构优化提供参考.