ADAMS-CAR不同轮胎模型的整车平顺性分析实例

阅百家科技过程说明ADAMS/CAR不同轮胎模型的整车平顺性分析实例在相同条件下，对使用不同轮胎模型的整车模型进行平顺性仿真。仿真结束后，在后处理模块获得汽车底盘质心处x、y、z三个轴向的加速度曲线。为了确定路面引起汽车振动所在的频率范围，还需获取相应的加速度功率谱密度。最后，求加速度加权均方根值，评价振动对人体的影响。目录第一章、参考资料..............................................................................................................................................1第二章、建模说明..............................................................................................................................................5一、生成5.2.1前轮胎模型............................................................................................................................5二、生成5.2.1后轮胎模型............................................................................................................................9三、生成其他三个轮胎模型.......................................................................................................................10四、生成整车模型.......................................................................................................................................12第三章、仿真分析...........................................................................................................................................16一、平顺性仿真概述...................................................................................................................................16二、随机路面生成.......................................................................................................................................16三、平顺性仿真条件设置...........................................................................................................................16四、仿真过程...............................................................................................................................................17第四章、结果分析...........................................................................................................................................19一、概述.......................................................................................................................................................19二、操作说明...............................................................................................................................................20三、同等条件下，不同轮胎模型的汽车平顺性比较...............................................................................27四、同等条件下，不同车速的汽车平顺性比较.......................................................................................34五、同等条件下，不同路面的汽车平顺性比较.......................................................................................37阅百家科技过程说明1第一章、参考资料在ADAMS虚拟样机仿真软件中按照实际使用情况可将轮胎模型分为操作性分析轮胎模型、耐久性分析即3D接触分析轮胎模型以及摩托车用轮胎模型三大类。由于本文中主要研究的是轮胎与路面间垂直力所引起的冲击振动情况，故应选用操纵性分析轮胎模型，其使用的是pointfollower的方式来计算轮胎由于路面不平激励所引起的垂直力。在操纵性分析轮胎模型组中提供了MF-tyre、Pacejka’89、Pacejka’94、PAC2002、Fiala、5.2.1以及UA等轮胎模型，用户可以根据实际需要对模型数据进行修改。通过修改软件自带的轮胎模型文件来生成轮胎模型能够保证车辆仿真要求的一致性，从而保证仿真结果的可靠性。阅百家科技过程说明2阅百家科技过程说明3阅百家科技过程说明4阅百家科技过程说明5第二章、建模说明一、生成5.2.1前轮胎模型为建立轮胎模型，需先将acar共享文件中需要的轮胎数据复制到个人文件夹，本文进行汽车平顺性分析，适用于平顺性分析的轮胎模型有MF-tyre、Pacejka’89、Pacejka’94、PAC2002、Fiala、5.2.1以及UA等轮胎模型，本文选取4种类型：521_equation、mdi_fiala01、mdi_pac94、uat。将这4种轮胎数据从共享文件夹复制到个人文件夹，如图：启动Adams/Car，进入标准界面。依次点击下图新建子系统，阅百家科技过程说明6在弹出的对话框中输入下图，minorrole选择front，表示建立前轮胎子系统，建立后轮胎时选择rear在templatename栏点击右键，选择共享文件夹中的操纵性轮胎模板，handling_tire.tpl阅百家科技过程说明7点击ok，出现轮胎模型，在左侧模型树中右击whr_wheel或者whl_wheel，选择modify，弹出对话框，对话框右击propertyfile，选searchprivate/tires.tbl，选择个人文件夹下复制好的521_equation.tir，轮胎模型变成下图阅百家科技过程说明8点击下图出现当前子系统的信息如下阅百家科技过程说明9查看无误后，点击保存，保存到个人文件夹二、生成5.2.1后轮胎模型阅百家科技过程说明10参照生成5.2.1前轮胎模型方法，在新建对话框中minorrole选择rear其余操作参考前面，最后保存，并查看信息三、生成其他三个轮胎模型采用上述方法建立其他三个数据的前后轮胎，最终模型如下阅百家科技过程说明111mdi_pac94轮胎模型2pac2002轮胎模型阅百家科技过程说明123uat轮胎模型四、生成整车模型首先生成轮胎为fiala的整车模型。在标准截面，点击打开，打开一个共享文件夹中的整车模型，阅百家科技过程说明13本文中打开MDI_Demo_Vehicle整车模型在TR_Front_Tires处右击，选择Replace项按下图选择TR_Front_Tires，在subsystem(s)toadd处右击，选择个人文件夹阅百家科技过程说明14选择fiala_front_tires.sub点击OK后自动替换为fiala前轮胎，按上述过程将TR_Rear_Tires轮胎替换为fiala_rear_tires.sub替换后的模型树和模型如下阅百家科技过程说明15另存为fiala_vehicle至此，轮胎模型为fiala的整车模型建立完成。参照上述过程生成其它轮胎模型的整车模型。阅百家科技过程说明16第三章、仿真分析一、平顺性仿真概述根据GB/T4970——1996《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》，分别在B,C级随机路面下对不同轮胎模型的汽车进行平顺性仿真,B级路面车速分别为60,70,80,90,100km/h,C级路面车速分别为30,40,50,60,70km/h.利用ADAMS后处理功能得到车身各轴向加速度时间历程。在整个过程中，汽车需匀速行驶。二、随机路面生成本文根据Adams软件系统自带的二维随机路面，对其进行修改，变成适合本仿真的随机路面。路面基本参数如下：三、平顺性仿真条件设置因为ADAMS/Car中没有专门的平顺性仿真模块，所以需编制驱动控制文件（.dcf）控制汽车行驶，完成随机路面下汽车平顺性仿真试验。这里以汽车行驶速度为60km/h为例，说明dcf文件的设置。（1）仿真试验条件数据块设置因为汽车直线行驶，所以dcf文件中达到平衡方式采用STRAIGHT，初始速度设为60km/h（16.667m/s），初始挡位置于5挡。其它速度下的dcf文件，仅需修改初始速度和初始挡位，阅百家科技过程说明17初始挡位设置应与初始速度相适应。微操纵动作时间设为10s，命名为comfort54.dcf保存到个人文件夹下，具体设置，如图所示。（2）平顺性仿真过程微操纵数据块平顺性微操纵数据块的具体设置，如图4.2所示。转向动作器采用转向盘转角方式，转向和油门都由驾驶器控制；制动、挡位和离合均由开环控制，整个过程中不采用制动，其值设为0，挡位始终置于5挡，其余车速下微操纵模块的挡位设置，均与相应速度下采用的初始挡位相同，离合器结合，其值设为0；在驾驶器控制子数据块中，转向控制采用直线控制，速度由二次多项式（VEL_POLYNOMIAL）控制，多项式速度常量VELOCITY与试验条件数据块中的初始速度相同，加速度设为0，系数设为0，以此保证整个过程中汽车匀速行驶。四、仿真过程打开整车模型阅百家科技过程说明18选择个人文件夹选择fiala_vehicle.asy阅百家科技过程说明19选择整车分析路面文件选择个人文件夹下的2d_stochastic_uneven.rdf，驾驶控制文件选择个人文件夹下的comfort54.dcf，点击ok开始仿真，几秒后完成仿真。然后按键盘功能键F8切换到后处理界面，输出分析结果。第四章、结果分析一、概述阅百家科技过程说明20在相同条件下，对使用不同轮胎模型的整车模型进行平