基于ADAMS车辆模块的创建毕业论文.doc

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1、河南科技学院2013 届本科毕业论文（设计）论文题目：基于ADAMS车辆模块的创建学生姓名： 所在院系： 机电学院所学专业： 机电技术教育导师姓名： 完成时间：2013年 4月26日摘 要本篇论文将以汽车主动悬架作为研究对象，通过Adams/Car软件的建模与仿真，还原了悬架的工作情况。从主动悬架的本身出发，将原本需要在实验室才能完成的系统测试和实验通过电脑软件就能模拟出来，大大地节约了成本和时间，增加了效率，也可以更直观的观察主动悬架的工作情况。从而可以进一步改善主动悬架，在节约成本和创造更进一步的社会效益方面有着不可估的影响。关键词：ADAMS；麦弗逊悬架；仿真AbstractThis t

2、hesis will be the vehicle active suspension as a research object, the modeling and simulation of the Adams/Car software, restore the suspension of the work. Departure from the active suspension, the original can be simulated by computer software system tests and experiments in the laboratory to comp

3、lete, greatly saving cost and time, increase efficiency, and also can be more intuitive observation Active Suspension the work. Which can be further improved active suspension, has not estimated the impact of social benefits in cost savings and create further.Keywords: ADAMS; Mcpherson Suspension; S

4、imulation目 录1 绪论11.1 本课题的研究背景与意义11.2 虚拟试验技术在汽车工程中的应用12 基于ADAMS/Car的仿真模型的建立32.1 ADAMS软件简介32.1.1 理论基础32.1.2 ADAMS模块组成及特点32.2 基于ADAMS的前悬架系统模型的建立52.2.1 各子系统模型的建立52.2.2 前悬架系统的构建及校核93 前悬架系统的分析103.1 前悬架系统运动仿真103.1.1 定义车辆参数103.1.2 建模分析结果图113.1.3 分析及施加基本推力143.1.4 定义和施加载荷143.1.5 前悬架系统的仿真曲线154 结束语16致谢16参考文献171

5、 绪论1.1 本课题的研究背景与意义随着我国高速公路网的大力建设，以及人民生活水平和消费水平的不断提高，汽车已成为人们日常生活中不可或缺的一部分，人们对汽车性能的要求也越来越高。然而，由于汽车是一个包含惯性、弹性、阻尼等动力学特征的非线性系统，零件多、受力复杂，而且构成汽车的各子系统之间存在相互耦合作用，使得汽车的动态特性非常复杂，要想真实描写汽车的动态特性，必须考虑尽可能多的零件运动来获得精确的数学模型，而太复杂的模型又给求解带来了巨大困难，甚至得不到结果。因此，提出一种合理的轿车研究方法已经显得极为迫切。传统的研究方法是通过试验或人为地把汽车各个子系统加以简化，抽取出能够代表系统或总成特性

6、的本质因素，建立起较简单的数学、力学模型进行求解，并对求得的结果进行验证。但是在建模过程中，许多总成是通过试验或人为简化的，获得的参数一般都是系统的静态和准静态试验参数，与汽车实际运动状态中的动态参数有一定的误差，所以，要想得到高精度的模型，就要经过反复试验、修改和验证，工作周期较长。因此，如何更好地建立汽车行驶平顺性模型，已成为国内外学者研究汽车的关键问题。虚拟样机的动力学仿真分析是利用数字化分析方法改变汽车设计参数、试验道路环境等参数，模拟实车道路行驶工况，从而验证或修改设计方案的过程。它可以有效缩短设计周期、降低开发成本、达到提高汽车产品品质的目的。采用虚拟样机技术进行轿车平顺性研究已经

7、逐渐被国外的汽车企业所采用，并取得了良好的效果。本课题以数字样机技术为手段，开展轻型乘用车仿真技术研究。本文研究成果可促进整车产品使用性能的提升，具有重要的理论意义和实用价值。 1.2 虚拟试验技术在汽车工程中的应用虚拟试验就是在虚拟现实环境中，利用数字化模型代替实物原型，进行产品性能的试验分析。从广义上讲，任何不使用或部分使用实际硬件来构造试验环境，完成实际物理试验的方法和技术都可以称为虚拟试验。虚拟试验可以定义为在虚拟环境中进行的试验。而虚拟试验环境是基于软件工程研制的仿真试验系统，它允许设计者将虚拟原型安装在其上进行“试验”，借助交互式技术和试验分析技术，使设计者在设计阶段就能对产品的运

8、行性能进行评价或体验。虚拟试验就是在计算机系统中采用软件代替部分硬件或全部硬件来建立各种虚拟的试验环境，使试验者可以如同在真实的环境中一样完成各种预定的试验项目，使所取得的试验效果接近或等价于在真实环境中所取得的效果。自20世纪90年代起，一些发达的汽车制造国在汽车产品设计开发领域中广泛采用信息技术、计算机技术、CAD/CAE/CAM/PDM技术、KBE(Knowledge Based Engineering)技术等先进手段，使设计水平大为提高，新车型的开发周期大大降低。以美国为例，在90年代初，轿车新车型的开发周期大约为56年，到90年代末已降为1218个月。具体到悬架设计方面，仿真分析、虚

9、拟设计、反求工程、AI技术等已经获得推广应用。根据国际联机检索可以看出，国外已建立了悬架结构型式和悬架设计参数的知识库和专家系统，不同类型悬架的设计计算方法在国外已较为成熟，并有多项专利。值得一提的是，国外在悬架设计领域中的一些研究成果已经被某些大型的商品化机械系统动力学仿真软件所吸收。例如，由美国著名软件公司MDI与Audi、BMW、Renault和Volvo等汽车公司合作开发的轿车设计软件包ADAMS/Car，其中就包括了悬架模块，可以预测悬架系统特性、计算悬架载荷时间历程、进行装配性能研究等，从而有效地协助工程师完成设计任务。这种软件采用虚拟样机技术(Virtual Prototype

10、Technology，即机械系统动态仿真技术)，将强大的大位移、非线性分析求解功能与使用方便的用户界面相结合，是集建模、求解、可视化技术于一体的虚拟样机软件，是世界上目前使用范围最广、最负盛名的机械系统仿真分析软件。使用这套软件可以产生复杂机械系统的虚拟样机，真实地仿真其运动过程，并且可以迅速地分析和比较多种参数方案，直至获得最优化的一种方案，这样可大大减少昂贵的物理样机制造及试验次数，提高产品设计质量，缩短产品研制周期和费用等。随着国外ADAMS等多体软件的引进，近几年国内高校和科研机构利用它们对车辆的悬架系统做了比较深入的研究。主要有：北方车辆研究所CAE中心针对履带车辆用ADAMS/AT

11、V建立整车模型，研究了悬挂装置弹簧特性、减振器阻尼特性对车辆振动与冲击动力学的影响，给出了车辆行驶平稳性、冲击响应的动力学分析结果；上海交通大学包继华博士应用多体理论对SGZ4032型牵引车建立模型，并把钢板弹簧处理成多个无质量的Timoshenko梁连接的柔性体，模拟钢板弹簧的非线性特性，并仿真了方向盘正弦输入下的整车响应；浙江大学的丁渭平（博士后）提出了开发汽车悬架系统集成技术，它以工程数据库系统为基础,对悬架系统设计的单元技术进行整合,构建起支持悬架系统自主设计的通用平台,并实现了与Pro/ENGINEER的“无缝连接”,还可以通过专用数据接口调用ADAMS虚拟样机功能,从而大大扩展了平

12、台处理能力；华中科技大学的研究人员用ADAMS软件建立了国产轿车的操纵动力学多体仿真模型，详细考虑了前后悬架系统、转向系统以及轮胎，并考虑了各种连接件中的弹性衬套的影响，对整车稳态、瞬态工况进行了动力学仿真；中国农业大学王树凤博士利用ADAMS软件获取的动力学分析数据来驱动虚拟场景中的试验车辆，同时配合虚拟仪表准确的动态显示了该车的运动状态参数，实现车辆的虚拟试验过程仿真。另外，将ADAMS与大型有限元分析软件MSC.Nastran结合起来，进行车辆的振动分析已经成为一种新的技术趋势，能为车辆产品开发提供更高精度的计算结果、更深入的分析结论，在产品开发中的作用愈加明显。例如北京福田公司在对AD

13、AMS和MSC.Nastran深入应用的基础上，结合二者的技术优势，通过对二者的联合应用，对某车进行了各种复杂工况下的前悬架参数匹配对整车振动影响的分析，为车辆开发提供更好了较好的技术支持。总的来说，国内在汽车悬架方面已经通过数字样机技术并通过相关数字化平台开展了较多的工作，但许多工作仅局限于悬架本身的研究，对悬架与整车参数化匹配对整车的影响研究还不够深入，有待进一步研究。2 基于ADAMS/Car的仿真模型的建立2.1 ADAMS软件简介2.1.1 理论基础ADAMS即机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，

14、该软件是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件。目前，ADAMS己经被全世界各行各业的数百家主要制造商采用。根据1999年机械系统动态仿真分析软件国际市场份额的统计资料，ADAMS软件销售总额近八千万美元，占据了51%的份额。ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库，约束库，力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学，运动学和动力学分析，输出位移，速度，加速度和反作用力曲线。ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能，运动范围，碰撞检测，峰值载荷以

15、及计算有限元的输入载荷等。ADAMS一方面是虚拟样机分析的应用软件，用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学，运动学和动力学分析。另一方面，又是虚拟样机分析开发工具，其开放性的程序结构和多种接口，可以成为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分析的二次开发工具平台。ADAMS软件有两种操作系统的版本:UNIX版和Windows NT/2000版。2.1.2 ADAMS模块组成及特点ADAMS软件包括基本模块、扩展模块、接口模块、专业领域模块及工具箱。用户不仅可以采用通用模块对一般的机械系统进行仿真，而且可以采用专用模块对特定行业应用领域的问题进行快速有效的建模与仿真分析。（1）ADAMS

16、/View(用户界面模块)ADAMS/View(用户界面模块)是最基本的核心模块之一。ADAMS/View采用简单的分层方式进行建模，提供了丰富的零件约束库和力库，并且支持布尔运算。仿真结果采用强有力的、形象直观方式描述，并可以将结果形象逼真的输出。CAD几何造型可通过IGES接口输入ADAMS/View，丰富了ADAMS/View自身的建模功能。另外，ADAMS/View还提供多种位移函数、速度函数、加速度函数、接触函数、样条函数、力和力矩函数、用户子程序函数等多种函数。（2）ADAMS/Solver(求解器模块)ADAMS/Solver也是ADAMS系列产品的核心模块之一，是ADAMS产品

17、中处于心脏地位的仿真“发动机”。ADAMS/Solver能自动形成仿真模型的动力学方程，提供静力学、运动学、动力学的解算结果。该软件模块提供各种建模和求解选项，以便用户根据具体要求精确有效的解决各种工况问题。ADAMS/Solver可以对刚体和弹性体进行仿真研究，除了输出力、位移、速度、加速度外，用户还可以输出自定义的数据以便进行有限元分析。（3）ADAMS/Postprocessor(后处理模块)该模块用来输出各种数据曲线、动画，还可以进行曲线的编辑和数字的处理。用户可以在该模块里更方便的观察、研究仿真将结果。该模块既可以在ADAMS/View环境下运行也可以独立运行。（4）ADAMS/In

18、sight(设计与分析模块)该模块是ADAMS软件的功能扩展模块，它是网页技术的新模块。工程师可以借助该模块将仿真试验置于网页上，实现资源共享，加速决策过程。ADAMS/Insight是选装模块既可以在ADAMS/View, ADAMS/Car运行也可以独立运行。ADAMS/Insight具有多种功能:可以更快的修改和优化模型，进行模型的参数化分析、找出模型的关键参数和非关键参数等。（5）ADAMS/Tire(轮胎模块)ADAMS / Tire(轮胎模块)是研究轮胎与道路相互作用的可选模块。该模块更完善地计算侧向力、自动回正力矩及由于路面坑洼等障碍而产生的力，ADAMS/Tire可计算轮胎因克

19、服滚动阻力而受到的垂直、纵向和横向载荷，可仿真研究车辆在制动、转向和滑行、滑移等大变形位移下的动力学特性:研究车辆稳定性，计算汽车的偏移、俯冲和侧倾特性;其输出力和加速度数据可作为有限元分析软件包的输入载荷进行相应的应力和疲劳特性研究:计算由于制动力矩和转动力矩产生的反作用力。 此外，还包括Hydraulics(液压系统模块)、Linear(线性分析模块)、Exchange(图形接口模块). Controls(控制模块)、Flex(柔性体模块)、Animation(动画模块)、MECHANISM/Pro(机构分析模块)、Driver(驾驶员模块)等模块。（6）ADAMS/Car(轿车模块)AD

20、AMS/Car(轿车模块)是ADAMS软件的专业模块之一，是MDI公司与Audi、BMW、Renault、Volvo。等公司合作开发的整车设计软件包。利用该软件模块，工程师可以快捷的建立精确的样机，包括悬架、车身、转向系、轮胎、制动系等。用户可以在各种不同的路面下仿真，分析模型的操纵稳定性，安全性，乘坐舒适性及其它性能参数。其中，专门为汽车专业开发的模块有:轿车模块(ADAMS/Car)、悬架设计软件包(Suspension Design)、概念化悬架模块(CSM)、驾驶员模块(ADAMS/Driver)、动力传动系统模块(ADAMS/Driveline)、轮胎模块(ADAMS/Tire)、发

21、动机设计模块(ADAMS/Engine)等等。用户只需在模板中输入必要的数据，就可以快速建造包括车身、悬架、传动系统、发动机、转向机构、制动系统等在内的高精度的整车虚拟样机，并进行仿真，ADAMS在汽车开发中的应用也越来越广泛。2.2 基于ADAMS的前悬架系统模型的建立2.2.1 各子系统模型的建立（1）前悬架模型应用ADAMS/Car对悬架系统进行建模，模型原理要与实际的系统相一致。考虑到汽车基本上为一纵向对称系统，软件模块已预先对建模过程进行了处理，故只需建立左边或右边的1/2悬架模型，另一半就会自动生成。图1 前悬架模型麦弗逊悬架结构，总成由弹簧、筒式减震器及滑柱、下摆臂、转向节总成（

22、包括减振器下体、轮毂轴）、转向横拉杆、球头销、转向器齿条、车轮总成、车身等刚体部分组成。经结构简化分析，建立前悬架动力学模型子系统如图1所示。表1 前悬架模型的铰链类型与数目铰链名称铰链约束的自由度约束铰链数量平动转动麦弗逊式固定铰链3310转动铰链324平动铰链232万向节铰链312圆柱铰链223球铰链304等速万向节铰链316平面副121各部件约束如上图1所示，减振器上体用万向节铰与车身相连，转向节总成与减振器上体用圆柱铰约束，相对减振器上半部分可以进行轴向移动和转动；下摆臂一端通过转动铰与车身相连（其中一个为虚约束），可相对车身上下摆动，另一端通过球铰与转向节总成相接；转向横拉杆一端通过

23、球铰与转向节总成相连，另一端通过万向节铰与转向齿条相连；悬架模型的铰链类型与数目如表1所示。麦弗逊式前悬架(不含转向系)的约束方程M1为：M1=4*3+4*5+4*3+2*5+6*4+10*6+2*4+3+1=150模型中存在两个Gruebler Count(相当于两个自由度)，故自由度K1为:K1=25*6+2-150=21）前减振器模型的建立减振器是悬架系统的主要阻尼元件，与弹性元件并联安装，车轮与车身间的相对振动，主要是通过减振器衰减的，即由于悬架匹配了适当的阻尼车身的自由振动被迅速衰减，车身的强迫振动会受到抑制。在ADAMS/CAR中建立减振器模型，首先建立一个用户自定义的减振器文件，

24、然后利用属性对话框进行修改，也可以直接在速度一力曲线上直接拖改，也可以通过参数列表进行准确的定义，最终自动进行拟合得到满意的非线性曲线，图2所示。图2 前减振器特性曲线2）前弹簧模型的建立在ADAMS软件里首先建立一个用户自定义的弹簧特性文件，然后利用属性对话框进行修改，也可以直接在力行程变化曲线上直接拖改，也可以通过参数列表进行准确的定义，最终自动进行拟合得到前悬架弹力随压缩、拉伸行程变化曲线如图3所示。图3 前悬架弹簧刚度特性曲线3）转向系统模型的建立该车采用的是齿轮齿条式转向系。它主要包括方向盘、转向轴、转向管柱、转向传动轴、横拉杆、齿轮齿条转向器等。建立的转向系统如图4所示。建模分析中

25、必须考虑的一个重要参数是转向系传动比。转向系的传动比包括力传动比；和角传动比，它直接影响车辆的机动性和操纵轻便性。转向系力传动比指的是从轮胎接触地面中心作用在两个转向轮上的合力2与作用在转向盘上的手力之比；转向系角传动比指转向盘转角和驾驶员同侧的转向轮转角之比。计算公式如下： (1)图4 转向系统模型式中：转向阻力矩；转向盘的力矩；转向盘的半径；主销偏移距，指从转向节主销轴线的延长线与支承平面的交点至车轮中心平面与支承平面的交线的距离；转向器角传动比，等于方向盘转角增量必与转向摇臂的相应增量之比；转向传动装置角传动比，等于摇臂轴转角增量；与同侧转向节转角增量之比。4）轮胎模型轮胎模型是车辆模型

26、中的重要组成部分，轮胎结构由橡胶、帘布层等合成的外胎固定于金属轮辆上，内部充入压缩空气。轮胎的材料具有非线性、可压缩、各向异性和粘弹性等特点，因此其物理模型的建立较为复杂。为了分析轮胎的复杂特性，国内外学者做了很多研究工作来将轮胎进行模型化，并建立了Fiala模型、Frank模型、Sakai模型、Pacejka模型等理论模型。其中比较知名的是用于理论解析轮胎侧偏特性的Fiala弹性圆环模型。Frank模型把胎体简化为弹性支承上的无限长梁的一部分，并考虑胎体变形时受拉以及受力分布载荷作用而弯曲等特点。Sakai模型在“梁”模型基础上考虑了有驱动和制动力情况下的联合侧偏特性。Pacejka模型将胎

27、体的变形考虑为张紧的弦，提出所谓“弦”模型，并在此基础上考虑了有驱动和制动力情况下的联合侧偏特性。国内主要有郭孔辉从胎体变形与垂直载荷的一般模式出发，导出侧偏特性的一般理论模型，进而考虑了有驱动和制动力情况下的联合侧偏特性，并与半经验模型结合形成便于仿真的“统一”模型。在ADAMS软件中，提供了4种轮胎模型，即Fiala模型、UA(University of Arizona)模型、Smithers模型及DELET模型，此外用户还可以自定义模型。在这些模型中，DELET, Smithers和UA tire轮胎模型所需的参数较多，不易得到，而Fiala轮胎模型所需的参数较少，因此在本文研究中采用F

28、iala轮胎模型。该车的车胎型号是。此轮胎参数如表2：表2 轮胎特性参数参数名称及单位数值轮胎自由半径(R1/m)297.75径向刚度(CN/Nmm-1)280高宽比55断面名义宽度(mm)195轮辋直径(in)15静摩擦系数()0.94动摩擦系数(u1)0.752.2.2 前悬架系统的构建及校核（1）前悬架系统的构建将上述建好的各子系统按照相应的约束连接在一起，即可构成完整的汽车前悬架模型。该模型能多方位的呈现在计算机屏幕上，较真实和准确的反映前悬架各部件在实际运动过程中受力运动情况。对模型进行仿真前需测试模型的正确性，要确保模型没有过约束。模型如图5所示。（2）前悬架模型的校核在建立前悬架

29、动力学仿真模型之后，为了得到正确的结果，必须保证仿真模型能够准确地反映实际系统并能在计算机上正确运行，因此必须对仿真模型的有效性进行研究与评估。仿真模型往往是为某一特定目的而建立的，绝大多数仿真模型并不是对原系统完全准确的描述，其只是在一些假设条件下对实际系统的简化，因此它并不能百分之百地反映所研究的系统，模型是否有效是相对于问题的研究目的以及用户需求而言的。仿真模型有效性的研究和评估主要包括两方面的内容：模型的验证(Verification)和确认(Validation)。模型的验证主要是考察系统模型与计算机实现之间的关系，主要判断模型的计算机实现是否正确。在本文中，利用ADAMS/View

30、中的Model Verify功能来验证模型的正确性，确保前悬架模型中没有过约束。模型的确认考察的是系统模型与实际研究系统之间的关系，即通过比较在相同输入条件下和运行环境下模型与实际系统输出之间的一致性，评价模型的可信度。图5 前悬架系统3 前悬架系统的分析3.1 前悬架系统运动仿真3.1.1 定义车辆参数在标准模式“simulate-suspension Analysis-Set Suspension Parameters”中定义与前悬架系统分析相关车辆参数：轮胎自由半径为300mm,轮胎垂直刚度为200N/mm,簧上质量为1400kg,质心高度为300mm,轴距为2765m，如图6所示。图6

31、 设计悬架基本参数3.1.2 建模分析结果图在ADAMS/Car中建立前悬架模型后,对模型进行了上下跳动极限为 100mm 的双轮同向跳动试验。评价悬架运动学特性的指标主要有:悬架刚度、车轮外倾角、主销偏距、车轮前束角、侧倾转向、侧倾外倾系数、侧倾中心高度等。（1）车轮外倾角车轮外倾角是车轮平面与车辆竖直方向上的交角，当车轮的上部向外倾斜时车轮外倾角为正。车轮跳动时的外倾变化对车辆的直行稳定性、稳定响应特性等有很大影响。由于轮胎与地面之间有相对的外倾角，路面对车轮作用有外倾推力，该力与侧倾角产生的侧向力汇合而成车辆转向所需要的横向力。从提高转向性能出发，侧倾时车轮对地面的倾角最好不变。同时车辆

32、在直行状态下，由于路面不平引起的车轮跳动而使外倾变化时，会由外倾推力引发横向力，这样较大的对地外倾变化会使车辆的直行稳定性变差。综合考虑转向性能和直行稳定性，应尽量减少车轮相对车身跳动时的外倾角变化，一般上跳时，对车身的外倾变化为-20.5/50mm，希望在车轮跳动时前轮外倾角向减小的方向变化，而在下落时朝正方向变化。通过车轮同向激励仿真试验可以得出车轮外倾角（Camber Angle）随车轮跳动度（Wheel Travel）的变化曲线如图7所示。图7 车轮外倾角变化曲线（2）车轮前束角前束角是车辆的纵向轴与车轮平面在车辆横向平面(水平面)上投影线的夹角。并且当车轮前方向纵向轴转时为正。车轮上

33、跳及下落时的前束角变化对车辆的直行稳定性、车辆的稳态转向特性有很大的影响，是汽车悬架的重要设计参数之一。在汽车行驶中保持前束不变或者变化幅度较小非常重要，这比在汽车静止时有一个正确的前束更为重要。侧倾时的前束变化也称为侧倾转向。对于汽车前轮，车轮上跳动时的前束值多设计成零至弱负前束的变化，确保良好的直行稳定性。另外，取弱负前束变化是为了使车辆获得弱的不足转向特性，以使装载质量变化引起车高变化时也能保持不足转向。前束变化的较理想的设计特征值为：车轮上跳时为零至负前束（0.5/50mm）。通过车轮同向激励仿真试验可以得出前轮前束（Toe Angle）随车轮跳动度（Wheel Travel）的变化曲

34、线如图8所示。图8 车轮前束角变化曲线（3）悬架刚度悬架刚度是衡量悬架抵抗变形的能力的一种量度，等于悬架承受的载荷与该载荷引起的悬架的变形的比值。通过车轮实验可以得出悬架随车轮跳动度（Wheel Travel）的变化曲线如图9所示。图9 悬架刚度变化曲线3.1.3 分析及施加基本推力首先创建一个载荷文件给左右轮施加不等的制动力以用来仿真各个转向角，为了计算不等的制动力，假设给出质量为1400kg的车辆一个负0.5g的加速度，其前轮的制动比为64%，后轮的制动比为36%，前左轮分配前制动力的55%、前右轮分配前制动力的45%，前轮总的制动力为：1400kg*0.5kg*9.81*0.64=439

35、5N，左前轮制动力为2417N、右前轮制动力为1978N，如图10所示。图10 设置制动力3.1.4 定义和施加载荷ADAMS/Car悬架系统运动学仿真是基于悬架试验台对车轮施加垂直方向运动的仿真形式，用户可以通过执行车轮激振、随遇平衡和转向仿真等一系列试验，测量悬架系统的动力学性能、变形特性和力传递特性。ADAMS/Car提供了强大的悬架系统分析功能，如通过车轮的径向跳动分析车轮的前束角、外倾角、悬架刚度的变化；通过在轮胎接地点施加侧向力和回正力矩，测量前束角和车轮侧偏角的变化；偏转车轮，测量车轮的转角和阿克曼角的大小等。通过载荷文件来研究悬架及转向系统的特性，如图11所示。图11 施加载荷

36、后的悬架系统3.1.5 前悬架系统的仿真曲线下图为施加基本推力后的转向轮扭矩与转角的关系曲线及刮擦半径与转向角的关系曲线，如图12和图13所示。图12 转向轮扭矩与转角的关系曲线图13 刮擦半径与转向角的关系曲线4 结束语（1）文章利用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS，结合麦弗逊前悬架结构参数建立了合理的参数化模型，并考虑了弹簧、减震器的物理特性，进行了车轮同向激励仿真试验，得出了车轮定位参数的变化规律。（2）通过对仿真结果的分析，验证了麦弗逊前悬架设计的合理性，为后续悬架的改进和整车的设计提供了重要的参考数据。（3）ADAMS/Car适用于汽车系统动力学仿真研究，为整车的设计提供数据，从

37、而可以大幅度缩短产品开发周期，大量减少开发费用和成本，明显提高产品的质量。致谢本文是在指导老师的悉心指导下完成的。指导老师具有严谨的治学态度，丰富的实践经验，在治学及做人方面使我受益匪浅。衷心感谢老师对我的关心指导和帮助。参考文献1贾长治.MD ADAMS虚拟样机从入门到精通.北京：机械工业出版社，2010.12陈德民.精通ADAMS 2005/2007虚拟样机技术.北京：化学工业出版社，2010.23范成建.虚拟样机软件MSC.ADAMS应用与提高.北京：机械工业出版社，2006.84王成国.MSC.ADAMS/Rail基础教程.北京：科学出版社，20055李增刚.ADAMS入门详解与实例.北京：国防工业出版社，2006.46陈家瑞.汽车构造（下册）M.北京：人民交通出版社，2005.97雷刚，樊伟.基于ADAMS的某车麦弗逊前悬架仿真的分析. 8肖力军，李仁发2010.基于ADAMS的汽车底盘仿真及悬架系统性能优化，系统仿真学报7期，2007-20109毛南海，谢伟东.2010. 基于ADAMS的汽车前悬架动力学仿真及优化,机械制造553期，12-1510王晓峰，于海峰2009.基于ADAMS的麦弗逊式独立悬架优化仿真分析，技术聚焦32期，33-35