基于ADAMS／Insight轻卡前悬架运动参数优化及仿真

基于adams汽车悬挂转向系统仿真与优化第一章引言Adams/Car模块简介：Adams/car模块是MSC公司与Audi，BMW等汽车公司合作开发的轿车设计模块，它能够快速建立高精度的车辆子系统模型和整车模型，它可通过高速动画直观的在线各个工况下车辆运动学和动力学相应，并与操纵稳定性，，制动性，平顺性有关的性能参数。

Adams/car的一个主要特点是基于模版。

建立模版即定义部件，部件之间的连接以及其他模版和试验台如何交换信息。

其中后者则是基于模版的产品所特有的。

Adams/car的共享数据库里提供了包括各种悬架，转向系，动力总成以及车身的模版，因此用户在建模时，无需从零开始，可调用已有的模版进行调整，从而大大简化建模过程。

如果在用户所要求的悬架模型或其他模型adams/car没有提供模版，这时就需用户在“template builder”中自行创建。

第二章正文2.1 悬架简介悬架是连接车轮与车架的弹性传力装置,它与汽车的操纵稳定性、平顺性及安全性等性能均有关。

悬架运动学主要研究内容是车轮定位参数与悬架变形量(或车轮跳动量) 的关系,随着各种形式的独立悬架的出现和应用,车轮定位参数在行驶过程中所引起的运动学变化对汽车操纵稳定性有着很大的影响。

双横臂悬架作为目前应用最广泛的独立悬架之一,其主要优点是:运动规律可以设计,对前轮定位参数的变化和侧倾中心位置的变化设定自由度较大,如果能适当地选择设计参数,可以使车辆得到很好的操纵性和平顺性。

本文针对某轿车行驶过程中所产生的过多转向问题,针对双横臂悬架的特性,利用ADAMS 软件对其进行建模分析,并根据仿真分析的结果确定优化目标对悬架运动学性能进行优化。

图2.2 基于双横臂前悬架子系统仿真2.2创建悬挂与转向系统轿车前后悬架为双横臂悬架。

主要结构由上下控制臂、转向节、转向横拉杆和减震器等组成。

其前悬架下控制臂为柔性体，如图 1 所示；而后悬架全部为刚体。

在建立悬架时，由于悬架左右是对称的，所以ADAMS/Car 中只需建立一侧的模型，另一侧会自动生成。

基于ADAMS的悬架系统动力学仿真分析与优化设计一、概述本文以悬架系统为研究对象，运用多体动力学理论和软件，从新车型开发中悬架系统优化选型的角度，对悬架系统进行了运动学动力学仿真，旨在研究悬架系统对整车操纵稳定性和平顺性的影响。

文章提出了建立悬架快速开发系统平台的构想，并以新车型开发中的悬架系统优化选型作为实例进行阐述。

简要介绍了汽车悬架系统的基本组成和设计要求。

概述了多体动力学理论，并介绍了利用ADAMS软件进行运动学、静力学、动力学分析的理论基础。

基于ADAMSCar模块，分别建立了麦弗逊式和双横臂式两种前悬架子系统，多连杆式和拖曳式两种后悬架子系统，以及建立整车模型所需要的转向系、轮胎、横向稳定杆等子系统，根据仿真要求装配不同方案的整车仿真模型。

通过仿真分析，研究了悬架系统在左右车轮上下跳动时的车轮定位参数和制动点头量、加速抬头量的变化规律，以及汽车侧倾运动时悬架刚度、侧倾刚度、侧倾中心高度等侧倾参数的变化规律，从而对前后悬架系统进行初步评估。

1. 悬架系统的重要性及其在车辆动力学中的作用悬架系统是车辆的重要组成部分，对车辆的整体性能有着至关重要的作用。

它负责连接车轮与车身，不仅支撑着车身的重量，还承受着来自路面的各种冲击和振动。

悬架系统的主要功能包括：提供稳定的乘坐舒适性，保持车轮与路面的良好接触，以确保轮胎的附着力，以及控制车辆的姿态和行驶稳定性。

在车辆动力学中，悬架系统扮演着调节和缓冲的角色。

当车辆行驶在不平坦的路面上时，悬架系统通过其内部的弹性元件和阻尼元件，吸收并减少来自路面的冲击和振动，从而保持车身的平稳，提高乘坐的舒适性。

同时，悬架系统还能够根据车辆的行驶状态和路面的变化，自动调节车轮与车身的相对位置，确保车轮始终与路面保持最佳的接触状态，以提供足够的附着力。

悬架系统还对车辆的操控性和稳定性有着直接的影响。

通过合理的悬架设计，可以有效地改善车辆的操控性能，使驾驶员能够更加准确地感受到车辆的行驶状态，从而做出更为精确的操控动作。

车辆工程技术30 车辆技术基于ADAMS的汽车底盘仿真及悬架系统性能优化王宏磊,张立革（长城汽车股份有限公司技术中心,河北 保定 071000）摘　要：用ADAMS进行汽车系统仿真和优化，通过优化汽车前悬架部分参数，结合ADAMS底盘动力模型，使汽车的侧倾中心得到较大的提高，同时也增加了汽车的侧倾角刚度，汽车的侧倾稳定性得到了较好的改善。

关键词：汽车底盘；仿真；前悬架；性能优化0　引言 SUV相对轿车而言，由于通常采用非承载式车身结构，底盘有坚固的车架，使得SUV在碰撞或者翻车时对乘员有良好的保护作用；同时它的底盘比较高，SUV还具有的良好通过性，所以很受大家的欢迎。

但是重心高等特点使得SUV的侧倾稳定性比较差，在避让或转弯时侧翻的事故率很高，这已经成为生产厂家和交通安全部门一个十分头疼的问题。

据资料统计，在美国，2004年SUV翻车造成的悲剧在SUV的各类车祸中占到61％，是一般轿车翻车事故死亡率的三倍，所以SUV的安全问题越来越受到人们的关注。

这就需要我们采取切实可行的办法来提高SUV的抗侧翻性能。

采用传统的设计方法，就必须分析侧翻相关的原因，通常与汽车的侧倾角刚度、侧倾中心高度、簧载质量重心高度、簧载质量有关，但是如果改变悬架的角刚度和侧倾中心，就得改变弹簧刚度和摆臂的控制点位置，而这些改变会引起汽车前轮定位参数的变化，从而影响汽车的操纵稳定性和乘坐的舒适性：这些位置的改变使得汽车侧倾中心高度和对汽车操纵稳定性起着重要作用的汽车前轮定位参数存在着相互制约的因素；汽车的侧倾角刚度又和汽车的平顺性相互制约。

所以就要经过大量的计算并对各组计算结果进行比较，不仅工作量大，还很难得到最优解。

这就需要一个仿真软件来分析悬架参数的改变对汽车各方面性能的影响，寻求解决问题的办法，优化悬架系统性能，然后再根据仿真数据进行样车制作，以减少试验次数，缩短开发周期，降低开发成本。

ADAMS就是目前国际上使用最为普遍的一种汽车动力学仿真软件，它可以对汽车进行静力学、运动学和动力学分析。

本科毕业论文（设计）题目汽车悬架系统建模与优化学院工程技术学院专业车辆工程年级2011学号姓名指导教师成绩2015年 5 月31 日目录摘要 (3)Abstract (5)0 文献综述 (5)0.1 前言 (3)0.1.1 悬架组成元件和分类 (3)0.2 国内外有关汽车悬架的研究情况 (4)0.2.1 国外研究情况 (4)0.2.2 国内研究情况 (4)1 引言 (5)2 双横臂式前独立悬架模型的创建 (6)2.1 创建新的模型 (7)2.2 工作环境的设置 (7)2.3 设计点（Point）的创建 (7)2.4 主销的创建 (8)2.5 上横臂的创建 (9)2.6 下横臂的创建 (9)2.7 拉臂的创建 (10)2.8 转向拉杆的创建 (10)2.9 转向节的创建 (10)2.10 车轮的创建 (10)2.11 测试平台的创建 (11)2.12 弹簧的创建 (12)2.13 球副的创建 (13)2.14 固定副的创建 (13)2.15 旋转副的创建和修改 (14)2.16 移动副的创建 (15)2.17 点-面约束副的创建 (15)2.18 模型的保存 (16)2.19 模型的验证 (16)3 前悬架模型的仿真分析 (16)3.1 添加驱动 (17)3.2 主销内倾角的测量 (17)3.3 主销后倾角的测量 (19)3.4 前轮外倾角的测量 (20)3.5 前轮前束角的测量 (22)3.6 车轮接地点侧向滑移量的测量 (23)3.7 车轮跳动量的测量 (25)3.8 前悬架特性曲线的创建 (26)3.8.1 主销内倾角-车轮跳动量相对变化曲线 (26)3.8.2 主销后倾角-车轮跳动量相对变化曲线 (28)3.8.3 前轮外倾角-车轮跳动量相对变化曲线 (29)3.8.4 前轮前束角-车轮跳动量相对变化曲线 (29)3.8.5 车轮接地点侧向滑移量-车轮跳动量相对变化曲线 (30)3.9 保存测试成功的前悬架模型 (31)4 前悬架模型的细化（将前悬架模型参数化） (31)4.1 设计变量的创建 (32)4.2 设计点的参数化 (35)4.3 物体的参数化 (38)5 前悬架模型的优化 (40)5.1 定义目标函数 (40)5.2 参数的优化 (41)6 结论 (46)7根据已有参数结合优化结果画出悬架的装配图 (46)致谢 (48)汽车悬架系统建模与优化摘要：本设计以某轿车的双横臂式前独立悬架为研究对象,以降低汽车轮胎的磨损量为研究目标,对前悬架模型的几何参数进行优化设计。

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。

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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。

基于ADAMS的驾驶室悬置优化设计随着汽车行业的发展和竞争的加剧，汽车制造商们不断努力提高汽车的性能和安全性。

而驾驶室悬置系统是汽车性能和安全性的重要组成部分之一。

为了提高驾驶舒适性和安全性，汽车制造商们不断进行改进和优化设计。

而基于ADAMS的驾驶室悬置优化设计技术则成为了一种先进的设计方法。

ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是一种先进的多体动力学仿真软件，可以用于汽车的动力学仿真分析。

ADAMS可以帮助工程师们对汽车的各个零部件进行动力学仿真分析，从而进行设计优化。

基于ADAMS的驾驶室悬置优化设计技术利用了ADAMS软件的仿真分析功能，对汽车驾驶室的悬置系统进行优化设计，从而提高了汽车的性能和安全性。

在进行基于ADAMS的驾驶室悬置优化设计时，首先需要对汽车驾驶室的悬置系统进行动力学仿真分析。

通过对悬置系统的动力学特性进行研究，可以了解悬置系统的振动、变形等情况，从而找出悬置系统存在的问题和改进的空间。

接着，工程师们可以利用ADAMS软件对悬置系统进行参数优化设计，改进悬置系统的结构和材料，从而达到提高驾驶舒适性和安全性的目的。

基于ADAMS的驾驶室悬置优化设计技术还可以帮助汽车制造商们进行新产品的设计和开发。

通过对汽车驾驶室的悬置系统进行仿真分析和优化设计，可以在产品开发的早期阶段就发现并改进悬置系统存在的问题，从而节约了时间和成本，提高了产品的研发效率和成功率。

基于ADAMS的驾驶室悬置优化设计技术还可以帮助汽车制造商们进行竞争性分析，快速响应市场需求，研发出更具竞争力的汽车产品。

在进行基于ADAMS的驾驶室悬置优化设计时，工程师们需要综合考虑驾驶舒适性和安全性两个方面。

在提高驾驶舒适性方面，工程师们可以通过改进悬置系统的结构和材料，减小悬置系统的振动和噪音，提高悬置系统的刚度和减震能力，从而提高驾驶的舒适性。

基于ADAMS的麦弗逊悬架的仿真分析与优化基于悬架系统对汽车舒适性和操稳性的重要影响，本文利用ADAMS仿真软件对麦弗逊式独立悬架进行动力学仿真与优化。

根据麦弗逊式独立悬架的CATIA模型及硬点，首先在ADAMS/Car模块中搭建悬架的物理模型，然后进行仿真分析，再利用后处理模块ADAMS/PostProcessor模块查看仿真结果，得到有关悬架性能的曲线，包括四轮定位参数曲线，并对分析不合理的车轮前束角通过ADAMS/Insight模块进行了进一步的优化，最终明显提高了汽车的舒适性和操稳性。

标签：ADAMS；麦弗逊；悬架；仿真；优化Abstract：In view of the important influence of suspension system on the comfort and stability of vehicle，simulation analysis and optimization of MacPherson suspension system are carried out by ADAMS. Firstly，based on the CATIA model and the hard points of MacPherson independent suspension，the model of MacPherson independent suspension is built by the ADAMS/Car. Then the simulation analysis is carried out and the simulation results are gained by the ADAMS/Postprocessor. The results get the suspension performance curve，including the four-wheel positioning parameter curve. Finally，the experiments prove obviously on improving the comfort and stability of vehicle through analyzing the unreasonable wheel toe Angle by ADAMS/ Insight.Key words：ADAMS；MacPherson；suspension；simulation；optimization一、引言近些年来，汽车行业的迅速发展推动了汽车技术的不断完善，促使汽车的舒适性和操稳性能也在不断提高，不断满足人们对于汽车性能的要求。

研究生课程论文是否进修生？是□否□基于ADAMS的汽车悬架系统建模与仿真（武汉理工大学汽车工程学院，汽研141班,1049721402323）摘要：本文首先介绍了ADAMS软件。

然后借助多体动力学软件ADAMS，进行汽车悬架系统的建模与仿真。

论文首先以CAR模块为研究平台,建立了悬架转向系统模型。

并进行了悬架的运动学和弹性运动学仿真分析，做出悬架性能相关参数的变化曲线。

悬架性能参数的变化曲线即本次建模仿真得到的结果。

对于汽车操纵稳定性的评价有重要的意义。

关键词：建模仿真；ADAMS；悬架系统Automotive suspension system modeling and simulation basedon ADAMSAbstract:In this paper, multi-body dynamics software ADAMS is introduced firstly. Using multi-body dynamics software ADAMS, the author does modeling and simulation of suspension systems.Based on the templates owned by CAR module,the author establish a suspension and steering systems model.Then the author does a simulation study on the kinematics and elastic kinematics of suspension ,based on which the author made a suspension-related parameter changes curve.Key Words：Modeling and simulation；ADAMS；suspension system1.ADAMS软件及其核心模块ADAMS（Automatic DynamicAnalysis of Mechanical System ）软件是原美国MDI公司（现已被MSC合并）开发的机械系统动力学仿真软件。