8 ADAMS_CAR模块详细实例教程(前悬架模块装配)

10悬架分析 (225)10.1悬架模型参数调整 (225)10.2悬架参数设定 (229)10.3悬架仿真 (231)10.4查看后处理结果 (233)附例 (234)224《悬架分析篇》10悬架分析在ADAMS/Car下可进行的悬架分析包括：（1）车轮同向运动（Parallel wheel analysis）（2）车轮反向运动（Oppositel wheel analysis）（3）侧倾和垂直力分析（Roll and vertical forces）-悬架的侧倾角变化，同时保持作用于悬架的总垂直力不变，因此作用于左右车轮的垂直力会变化，导致左右轮心的位置改变。

（4）单轮运动（Single wheel travel）-一个车轮固定，另一个车轮运动。

转向（Steering）-在给定轮心高度下，在转向盘或转向机上施加运动。

（5）静态分析（Static load）-可以在轮心或轮胎印迹上施加载荷，如纵向力、侧向力、垂直力。

（6）外部文件分析（External file）-利用外部文件来驱动仿真。

1）载荷分析（Loadcase），文件中包含的输入可以是轮心位移、转向盘转角，或者是作用力；2）车轮包络分析（wheel envelope），车轮同向运动的同时，车轮发生转到，主要是与CAD软件结合检查悬架、转向系等与车身的干涉。

10.1悬架模型参数调整在前面第8章已经完成前悬架模块的装配，在子系统或装配体中质量、硬点、衬套、弹簧和减振器特性是可以修该的，以满足用户实际情况。

1）修改质量特性在部件附近右击鼠标，在出现的清单里找到所要修改的部件，选择Modify。

出现如下窗口：225226在该对话框里可以修改质量和转动惯量特性。

2） 修改硬点从菜单选择Ajust>Hardpoint>Table ，选择Table 可以同时编辑所有硬点。

而如果选择Modify 则一次只能修改一个硬点。

在上面的表里可以修改硬点坐标数值。

13柔性体介绍................................................ 错误!未定义书签。

柔性体引入ADAMS建模..................................... 错误!未定义书签。

打开原有的X5后悬架模板.............................. 错误!未定义书签。

将小连杆的模态中性文件导入ADAMS ..................... 错误!未定义书签。

利用Hyper Mesh及Motion View软件来生成模态中性文件MNF .. 错误!未定义书签。

创建小连接杆的CAD模型............................... 错误!未定义书签。

将iges格式文件导入到Hyper Mesh划分网格............. 错误!未定义书签。

创建材料............................................. 错误!未定义书签。

创建刚性单元......................................... 错误!未定义书签。

给刚性中心节点编号................................... 错误!未定义书签。

导出nastran模板格式文件............................. 错误!未定义书签。

创建h3d文件及MNF文件............................... 错误!未定义书签。

《柔性体篇》13柔性体介绍在模型中引入柔性体可以提高仿真的精度。

柔性体可采用模态中性文件（MNF）来描述。

该文件是一个二进制文件，包含了以下信息：几何信息（结点位置及其连接）；结点质量和惯量；模态；模态质量和模态刚度。

可以利用ANSYS、NASTRAN、ABAQUS等限元软件包进行分析并将结果写成模态中性文件，输入到ADAMS/View或ADAMS/Car中，建立相应零件的柔性体。

11整车仿真 (234)11.1整车装配模型 (234)11.2整车仿真 (235)11.3后处理曲线读取 (237)11.4动画演示 (237)11.4录制动画演示 (241)11.5整车仿真调试 (241)附例 (242)233《整车仿真分析篇》11整车仿真在Adams/Car环境下进行整车动力学仿真必须包含的子系统有：前/后悬架转向系统前/后轮胎车身此外Adams/Car还会包含一个Test Rig（测试台）。

在开环（Open-loop）、闭环（Close-loop）和准静态分析（Quasi-static）中必须选择._MDI_SDI_TESTRIG。

用户可以在整车模型中包含其它的子系统，如制动子系统、动力系统等。

11.1整车装配模型在Standard Interface界面菜单里选择File>New>Full_Vehicle Assembly。

在出现的对话框里输入自己取的整车装配体名称，在各个子系统栏目里右击鼠标，在自己的数据库里找到相应的各个子系统：234235点击OK ，如图所示：本例分析以双移线仿真为例，没有添加动力总成部分。

11.2整车仿真从菜单选择Simulation>Full_Vehicle Analysis>Course Events>ISO Lane_Change 。

设定对话框如图所示：点击OK，如果运算成功的话信息窗口如下：23611.3后处理曲线读取方法和步骤请参照悬架分析篇11.4动画演示动画演示有两种方式：Review>Animation Controls1）从菜单选择Array设定动画控制如下：237点击播放按钮，可以观看动画演示。

2）从后处理窗口去看，并可以保存动画演示为*.avi格式视频。

点击Review>Postprocessing Window或直接按F8，进入后处理窗口。

如图所示在后处理窗口点该下拉菜单，选择Animation。

2_ADAMS_CAR模块详细实例教程_前悬架建模篇）2前悬架模板建模 (7)2.1创建下前控制臂 (10)2.1.1创建硬点（下前控制臂内外点） (10)2.1.2创建下前控制臂part (10)2.1.3创建下前控制臂几何体 (12)2.2创建下后控制臂 (13)2.2.1创建硬点（下后控制臂内外点） (13)2.2.2创建下后控制臂part (14)2.2.3创建下后控制臂几何体 (15)2.3创建上控制臂 (16)2.3.1创建硬点 (16)2.3.2创建下后控制臂part (18)2.3.3创建下后控制臂几何体 (18)2.4创建转向节 (20)2.4.1创建硬点 (20)2.4.2创建转向节part (21)2.4.3创建转向节几何体 (23)2.5创建轮毂 (26)2.5.1创建轮心点 (26)2.5.2创建参数变量 (27)2.5.3创建轮心处的Construction Frame (29)2.5.4创建轮毂part (30)2.5.5创建轮毂的几何体 (31)2.6创建传动轴几何体 (32)2.6.1创建传动轴与变速箱输出端的连接硬点 (32)2.6.2创建传动轴part (33)2.6.3创建传动轴相关的几何体 (33)2.6.4创建tripot 的Part (36)2.6.5创建tripot的几何体 (39)2.6.6创建变速箱输出轴的替代体Mount Part (40) 2.6.7创建上控制臂处车身的替代体Mount Part (41) 2.7创建减振器 (41)2.7.1创建减振器上下硬点 (41)2.7.2创建减振器上下体Part (42)2.7.3创建Damper (44)2.7.4创建减振器上端的车身替代体Mount Part (47) 2.8创建弹簧 (48)2.8.1创建弹簧上下硬点 (48)2.8.2创建弹簧 (49)2.9创建前副车架 (50)2.9.1创建Construction Frame (50)2.9.3创建副车架处车身替代体Mount Part (51) 2.9.2创建前副车架Part (52)2.9.3创建前副车架轮廓线Ountline (53)2.10 创建转向横拉杆 (55)2.10.1创建硬点（下前控制臂内外点） (55)2.10.2创建下前控制臂part (55)2.10.3创建下前控制臂几何体 (56)2.10.4 创建转向机齿条的替代体Mount Part (57) 2.11创建确定球销或衬套轴线的几个参考点 (57) 2.12 创建part之间的连接 (59)2.12.1前副车架 (59)2.12.2创建控制臂衬套 (61)2.12.3创建part之间的刚性连接 (71)2.13创建通讯器 (83)2.14创建悬架参数 (88)2.14.1创建Characteristics Array (88)2.14.2设置Toe/Camber数值 (89)2.15创建减振器上下行程限位块 (89)2.16保存模型 (91)《前悬架篇》2前悬架模板建模启动Adams/Car，进入Template Builder模块点击File下拉菜单，选择New：在出现的对话框里Template Name一栏输入模板名称Front_Suspension, Major Role选择suspension在ADAMS/Car里创建模型拓扑结构的三步曲是：1）创建硬点（hard point）。

应用ADAMS/CAR对轿车悬架系统进行建模仿真周俊龙 吴 铭上海汇众汽车制造有限公司研究开发中心摘 要：汽车悬架系统为一多体系统，部件之间的运动关系十分复杂，传统的人工计算很难将悬架的各种特性表述清楚。

本文以某轿车为例，应用多体运动学与动力学仿真软件ADAMS中的CAR模块方便地建立了悬架系统的仿真模型，并进行了计算。

关键词：多体系统 悬架 仿真1. 引言在工程应用领域，机械系统的计算机仿真技术变得日益重要。

这种应用在于仿真软件能够使用计算机代码和方程准确的模拟真实的机械系统，避免了传统的产品开发过程中零部件和样机的反复制造、试验等过程，同时硬件建设成本的降低节省了大量的时间和财力，为产品迅速占领市场赢得了更多的机会。

鉴于仿真软件带来的上述优点，其应用正在变得越来越广泛。

在众多的软件中，汽车工业中广泛应用的ADAMS则是非常具有代表性的一个运动学与动力学仿真软件。

2. 悬架的仿真模型原理CAR模块是ADAMS软件包中的一个专业化模块，主要用于对轿车(包括整车及各个总成)的动态仿真与分析。

对于悬架系统来说，ADAMS/CAR在仿真结束后，可自动计算出38种悬架特性，根据这些常规的悬架特性，用户又可定义出更多的悬架特性，产品设计人员完全可以通过这些特性曲线来对悬架进行综合性能的评价和分析。

应用ADAMS/CAR对悬架系统进行建模原理相对比较简单，模型原理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，产品设计人员只需建立左边或右边的1/2悬架模型，另一半将会根据对称性自动生成，当然设计人员也可建立非对称的分析模型。

在建立分析总成的模型过程中，ADAMS/CAR的建模顺序是自下而上的，所有的分析模型都是建立在子总成基础之上，而子总成又是建立在模版的基础上，模版是整个模型中最基本的模块。

然而模版又是整个建模过程中最重要的部分，分析总成的绝大部分建模工作都是在模版阶段完成的。

毕业设计（论文）题目：基于ADAMS/Car的汽车悬架系统动力学建模与仿真分析毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日********大学毕业设计（论文）任务书姓名：院（系）：专业：班号：任务起至日期：毕业设计（论文）题目：基于ADAMS/Car汽车悬架系统动力学建模与仿真分析立题的目的和意义：汽车悬架是车架（或车身）与车轴（或车轮）之间的弹性联结装置的统称。

《概述》1 Adams/Car概述Adams/Car是专门用于汽车建模的方针环境，属于面向专门行业和基于模板的建模和分析工具。

由于是面向汽车行业，软件本身包含了大量的车辆动力学建模和仿真的工程经验。

现在的Adams/Car是由MSC、Audi、BMW、Renault和Volvo公司共同开发的。

Adams/Car不仅包含了很多悬架模型，还包含一系列车辆开发中用到的仿真工况和设计仿真时关心的输出。

这些已经定义好的输出极大地方便了车辆动力学工程师，这是Adams/Car的突出优点。

Adams/Car的模型结构由三级组成：模板（Template）、子系统（Subsystem）和装配体（Assembly）,层级关系如下图所示：1.1认识adams/car模块当点击进入adams/car模块后，会看到一个界面：其中有Standard interface和Template Builder两个选项，默认的是选择Standard interface。

如果是初次安装和使用ADAMS2005，需要注意的是打开ADAMS/Car后并没有Template Builder选项，可以通过修改C:\Documents and Settings\管理者（用户名）文件下的acar.cfg文件来添加该选项。

用记事本打开该文件，如下图所示：系统默认的是standard用户类型，将其改为expert后重新打开ADAMS/Car后可以看到有Template Builder选项出现。

1.2 理解Standard interface（标准用户）和Template Builder（模板建立）的区别理解template builder和standard interface的区别是使用ADAMS/Car的关键一步。

1）Standard interface是建立和打开subsystem（子系统）、Assembly（装配体）的环境。

进入Standard interface后点击File>New可以看到在这个环境中可以建立子系统、悬架装配和整车装配。

8 前悬架模块装配 (208)8.1创建前悬架子系统 (208)8.2创建转向子系统 (210)8.3创建前稳定杆子系统 (211)8.4 装配前悬架各子系统 (213)8.5保存前模块装配体模型 (215)207《前悬架模块装配篇》8 前悬架模块装配前悬架模块主要由前悬架系统、转向机系统、稳定杆系统组成。

8.1创建前悬架子系统子系统是基于模板创建的，用于后续的悬架装配和分析。

进入子系统创建界面有两种途径：1）启动ADAMS/Car，在出现的界面上选择标准用户模式Standard Interface。

2）从Template Builder界面菜单选择Tools>ADAMS/Car Standard Interface或按F9，切换到标准用户模式。

File>New>subsystem.从菜单选择208点击OK。

创建的前悬架子系统如下图所示：从菜单选择File>Save As>Subsystem。

出现的对话框如下图，在New Subsystem Name一栏可以修改子系统名称，在Target Database 里选择目标数据库，本文选择D12_model。

209210点击OK ，完成悬架子系统的保存。

8.2创建转向子系统从菜单选择File>New>subsystem.在对话框里输入如下内容：点击OK 。

创建的转向子系统如下图所示：从菜单选择File>Save As>Subsystem。

出现的对话框如下图，在Target Database里选择D12_model目标数据库。

点击OK，完成转向子系统的保存。

8.3创建前稳定杆子系统从菜单选择File>New>subsystem.211212在对话框里输入如下内容：点击OK 。

创建的转向子系统如下图所示：从菜单选择File>Save As>Subsystem 。

出现的对话框如下图，在Target Database里选择D12_model目标数据库。

摘要操纵稳定性是汽车的重要使用性能之一,它不仅影响到汽车驾驶的操纵方便程度,而且也是决定高速汽车行驶安全的一个重要性能,被称为“高速车辆的生命线”。

因此操纵稳定性日益受到人们的重视。

但是传统的研究分析方法已无法满足现代汽车的研究要求,现在虚拟样机技术作为一项新的产业技术,己经开始应用到各个领域。

本文正是利用动力学仿真软件ADAMS研究探讨悬架系统对操纵稳定性的影响。

本文以汽车的前悬架系统为研究对象,应用ADAMS软件对汽车做仿真优化分析。

第二章和第三章详细的介绍了汽车操纵稳定性在国内外发展状况及研究成果及ADAMS软件。

然后利用ADAMS/Car模块建立汽车的前悬架系统并对该系统进行模拟仿真分析。

关键字 ADAMS/CAR 汽车操纵稳定前悬架运动学仿真AbstractHandling and stability is one of the important performance of the car, it not only affects the ease of manipulation of motorists, but also determine the performance of an important high-speed cars with security, known as "high-speed vehicles lifeline." Therefore, increasing handling stability people's attention. But the traditional analysis methods have been unable to meet the research requirements of modern car, and now virtual prototype technology as a new industrial technology, had begun applied to various fields. This article is the use of dynamic simulation software ADAMS study investigated the effect of steering stability of the suspension system.In this paper, the car's front suspension system for the study, application software ADAMS simulation and optimization analysis of automobile do. The second and third chapters detailed description of the vehicle handling and stability at home and abroad and the research and development of ADAMS software. Then use ADAMS / Car module builds the front suspension system of the vehicle and the system simulation analysis.Keywords ADAMS / CAR car front suspension kinematics simulation steering stability目录摘要............................................................... Abstract...........................................................1 绪论............................................................1.1 课题研究背景...............................................1.2 课题的研究意义与内容.......................................2 汽车操纵稳定性的介绍............................................2.1 汽车操纵稳定的基本概念...................................2.1 汽车操纵稳定的研究历史与现状.............................3 ADAMS 软件介绍.................................................3.1 软件简介...................................................3.2 ADAMS 模块简介.............................................4 基于ADAMS/Car 汽车前悬架系统模型的建立.........................4.1 ADAMS/Car 建模原理..........................................4.2 悬架系统介绍...............................................4.2.1 双臂独立式悬架.......................................4.2.2 麦佛逊式独立悬架.....................................4.3 前悬架系统模型的建立.......................................4.4 本章小结...................................................5 前悬架系统的仿真................................................5.1 运动学仿真目的.............................................5.2 前悬架系统的运动学仿真.....................................5.2.15.3 本章小结...................................................6 总结与展望...................................................... 参考文献............................................................ 致谢................................................................1 绪论1.1 课题研究背景当今世界汽车工业迅猛发展,汽车已经成为人们日常生活和工农业生产中不可缺少的重要交通运输工具。

12 ADAMS应用篇 (242)12.1导入CAD模型到ADAMS (242)12.1.1删除原来的几何体 (242)12.1.2导入后副车架CAD模型 (243)12.2利用ADAMS做轮胎包络 (245)12.2.1打开前悬架装配模型 (246)12.2.2进行轮胎包络分析 (246)12.2.3动画演示 (249)12.2.4输出各帧时悬架模型状态 (250)12.2.5在其它CAD软件里打开*.stp文件 (252)241《ADAMS与CAD软件联合应用篇》12 ADAMS应用篇本篇主要介绍如何向ADAMS软件的导入外部CAD模型以及ADAMS在轮胎包络中的应用。

12.1导入CAD模型到ADAMS为使自己的模板看起来更加形象直观，我们可以将外部的CAD数据引入ADAMS。

下面以BMW x5的后悬架模板引入后副车架为例。

12.1.1打开初始的后悬架模板X5后悬架初始模板如下图所示：12.1.1删除原来的几何体在导入CAD数据之前需要将以前在ADAMS里创建的几何体删除，避免图形杂乱。

在outline上右击鼠标，如图选择Delete。

242243则后副车架的outline 被删除：12.1.2导入后副车架CAD 模型从下拉菜单选择File>Import 。

在出现的对话框下拉菜单里选择IGES（*.igs）在File To Read一栏右击鼠标，选择Browse，找到自己之前已经创建好的后副车架（*.igs）CAD数据。

在Part Name一栏右击鼠标，选择后副车架ges_rr_subframe其它选项按默认值244245点击OK 后，后副车架模型被导入到ADAMS 模板中来，如图所示：12.2利用ADAMS 做轮胎包络以某款车的前悬架为例来说明如何利用ADAMS 做轮胎包络。

CATIA 等CAD 软件中也具有做轮胎包络的能力，但是在处理多连杆悬架运动仿真时在处理运动副时比较困难，没办法模拟出衬套变形，这也正是ADAMS 运动仿真的最大优势所在。