AdamsCar路面谱模型建立以及整车底盘部件载荷提

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)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point follower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。

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。

2.Template
2. 前悬架建模
2.2 前悬架硬点修改
1.打开<acar_shared> 中的mdi_front_vehicle
由两个subsystem组成： 1. Suspension 2. Steering 无横向稳定杆
I-ED-A的H1分析报告：081.05H1
2. 前悬架建模
2.2 前悬架硬点修改
Spring_lwr_seat
Strut_lwr_mount Subframe_front Subframe_rear Tierod_inner Tierod_outer Top_mount Wheel_center
975.751
969.428 1042.0 1328 1126 1078.31 981.541 966.893
2. 前悬架建模
2.3 前悬架变量修改
5. 修改悬架变量
2
1
2. 前悬架建模
2.3 前悬架变量修改
5. 修改悬架变量 变量名 Camber_angle Drive_shaft_offset Toe_angle 单位 值 -0.867 50 0.2
°
mm
°
2. 前悬架建模
2.4 转向系统硬点修改
1. ADAMS/Car概述
1.1 数据库结构
在ADAMS/Car里模型由3级组成：模板 （Template）、子系统（Subsystem）和总成 （Assembly）。 在建模过程中， ADAMS/Car的建模顺序是 自下而上的，所有的分析模 块都是建立在子系统之上， 而子系统又是建立在模板的 基础之上，模板是整个模型 中最基本的模块
1. ADAMS/Car概述
1.2 .acar.cfg文件修改

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。

虚拟试验载荷分析与试验验证研究王长明;曹正林;彭亮;李云鹏;赵晋【摘要】基于某C级轿车实测数据在ADAMS/CAR中建立了整车多体动力学模型、虚拟台架模型和数字化路面模型,以台架和整车的实物试验工况为输入条件,通过虚拟台架试验分析和虚拟整车试验分析获取了整车级和系统级工作载荷,并利用实际试验结果对其进行验证.结果表明,虚拟试验分析所得载荷结果与实际试验结果在时域、频域和相对损伤趋势方面基本一致,该虚拟试验分析模型可为整车和系统级疲劳寿命分析和结构优化提供有效的载荷边界条件.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】5页(P43-47)【关键词】虚拟试验;多体仿真;数字化路面【作者】王长明;曹正林;彭亮;李云鹏;赵晋【作者单位】中国第一汽车股份有限公司技术中心汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室,长春130011;中国第一汽车股份有限公司技术中心汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室,长春130011;中国第一汽车股份有限公司技术中心汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室,长春130011;中国第一汽车股份有限公司技术中心汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室,长春130011;中国第一汽车股份有限公司技术中心汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室,长春130011【正文语种】中文【中图分类】U467主题词：虚拟试验多体仿真数字化路面目前，整车、系统和零部件疲劳寿命的评价方法主要有实物试验验证和虚拟试验验证2种，为减少台架试验和道路试验次数、缩短产品研发周期及降低研发成本，通常采用虚拟试验验证部分或全部替代实物试验验证。

本文以实车样件测试数据、台架三维模型和路面高程数据等为参数输入，在ADAMS/CAR中建立了某C级轿车整车多体动力学模型、虚拟台架和数字化路面模型，利用软件型虚拟试验技术中的半解析法和完全解析法［1～4］进行了后悬架系统虚拟台架静态、动态特性分析和虚拟整车模型数字化路面的试验载荷分析，并分别与台架试验结果和试验场路面的测试结果进行了对比，验证了该虚拟试验模型的分析精度。

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。

图 13 车速为 60 km / h 时前悬架扭杆 与车架连接处动态载荷谱
图 14 车速为 70 km / h 时前悬架扭杆 与车架连接处动态载荷谱
图 12 车速为 50 km / h 时前悬架扭杆 与车架连接处动态载荷谱
2． 3 结果分析 上述仿真结果表明，在同样的路面上行驶，不同
的车速导致车架所受到的路面激励是不同的，车速 越高，受到的激励相对越大。上述分析结果显示这 种差异不是很大，分析其主要原因是选择的 B 级路 面条件较好，所以对不同车速下车架受到的载荷影
Ning Shixiang，Su Xiaoping，Wang Hongnan
（ School of Mechanical and Power Engineering，Nanjing University of Technology，Nanjing 211816）
Abstract： A vehicle frame is an important component that bears the whole vehicle and is subject to the impact load caused by road roughness． It is difficult to use the existing formulae to accurately calculate the time history of load at various joints． Therefore we use the ADAMS / Car software to establish the model of the whole vehicle and set its relevant parameters． Through simulation and calculation，we obtain the time history of load at the joint between the frame of the vehicle and its suspension． The comparison of the simulation results with experimental results shows that the two types of results are basically consistent，thus proving the validity of the model． The simulation results provide a foundation for the subsequent analysis of vehicle frame fatigue． Key words： automobile frames； automobile suspensions； calculations； computer simulation； computer software；

7车身模板建模 (193)7.1修改质量、转动惯量信息 (193)7.2删除模板里自带的片体（shell） (195)7.3导入外界车身几何图形 (196)7.4修改通讯器 (198)7.4.1修改与前悬架对应的通讯器 (198)7.4.2修改后悬架的input通讯器 (200)7.5创建车身Output类型通讯器 (201)7.6测试通讯器 (203)7.7保存模型 (207)192《车身篇》7车身模板建模车身模板建议使用adams里自带的模板来修改，主要修改车身质量、转动惯量参数以及通讯器，保证与前后悬架、转向系统的input通讯器相对应。

7.1修改质量、转动惯量信息点击File>Open，在跳出的对话框里右击鼠标，Search><acar_shared>/template.tbl，在出现的文件夹里选择rigid_chassis.tbl，导入adams自带的车身模板。

点击后进入模板文件夹：点击“打开”后如下图所示：193194在图形区域右击鼠标，选择General Part:ges_chassis>Modify 。

将Mass、Ixx、Iyy、Izz等数值改为自己模型的实际数值，点击OK。

7.2删除模板里自带的片体（shell）点击Edit下拉菜单，选择Delete。

195在Database Navigator里选择rigid_chassis>ges_chassis，将车身的片体（shell）全部选中，点击OK完成删除。

7.3导入外界车身几何图形点击File下拉菜单，选择Import。

196在出现的对话框里点击File Type一栏右边的倒三角，在下拉菜单里选择IGES（*.igs）：在File To Read一栏右击鼠标，选择Browse，找到事先做好的车身片体模型（igs）存放路径；在Part Name一栏右击鼠标，Part>Guesses>ges_chassis；其它栏不作更改。

图 2 悬架运动学模型
2 双横臂悬架的动态仿真与结果分析
211 动态仿真 由于仿真软件的特殊性 , 进行悬架的动特性仿真
需要部分的整车参数 。根据调研所得到相关的样车 整车参数见表 2。应用 ADAM S / car分析模块对前悬 架模型进行两侧车轮同向跳动 ( parallel wheel travel)
的模拟仿真 ,即对左 、右侧车轮轮心处同时施以平行 位移 - 80～80mm (正值表示车轮向上跳动 ,负值表示 车轮向下跳动 ) 。
表 2 悬架仿真所需的整车参数
参 数 整车空载质量 / kg 轴距 /mm 轮胎滚动半径 /mm 螺簧自由长度 /mm 整车质心高 /mm 减震器阻尼系数
值 1945 2750 378 345 735
cessor,针对前悬架系统中的五项定位参数 :车轮外倾 角 、主销内倾角 、主销后倾角 、主销偏距和前轮前束角 进行如下分析 。
1)车轮外倾角 ( camber2angle) 。汽车在做曲线行 驶时 ,车轮随车身一起倾斜 ,即车身外侧车轮向正的 外倾角方向变化 ,从而降低了其侧偏性能 ,为保证轮 胎的侧偏性能 ,悬架设计要求上跳时外倾角向负值变 化 ,下落时向正值变化 ,但操纵稳定性要求前悬架设 计成上跳时外倾角向增大方向变化 ,下落时向减小方 向变化 [ 3 ] 。综合考虑轮胎的侧偏性能和操纵稳定性 , 车轮上跳及下跳时的外倾变化应有一个适当的范围 ,而 对于外倾变化 ,不同悬架结构有较大的差异 ,其外倾角 变化曲线如图 3所示 ,在车轮跳动仿真过程中 ,本文所 选样车的车轮外倾角的变化范围为 - 0105°～ - 213°, 在车轮上跳过程中外倾角向负值变化 ,且为减小的趋 势 ,下落向正值变化 ,此设计是为保证轮胎的侧偏性能 , 因其变化范围较小 ,对操纵稳定性影响不会太大 。

基于多体模型仿真的载荷谱虚拟迭代技术研究获取车身或底盘零部件各连接点的真实受力谱是疲劳CAE分析过程中的一个关键步骤，基于多体模型的虚拟迭代技术是实现这一目标的有效方法。

以在路试场测取的轮心加速度和车辆内力载荷为输入，以ADAMS 所创建的多体模型为载体，通过虚拟迭代的方法反求得到外部驱动载荷，并驱动多体模型仿真得到各部件的受力谱。

本文中某乘用车的虚拟迭代结果证明了此方法的有效性和准确性。

1 引言近年来，汽车结构疲劳越来越受到各大整车企业的关注，在新车型开发之初就会对其进行考察和改进。

汽车疲劳寿命评估的传统方法是在试验场进行道路试验，该方法最为直接和准确，但是要消耗大量的时间、人力和经费，且在发现问题并整改后，不易实施验证。

用CAE的手段对车身及零部件的疲劳耐久寿命进行评估，无疑是一个更快捷和易于方案验证的方法。

随着疲劳分析软件的不断开发和成熟，这种方法在企业里得到了成功的应用。

CAE方法需要提供车身或零部件连接点的受力谱，但这些在道路试验中却很难直接测得，所以如何将容易测试位置的载荷转化为连接点的载荷，是疲劳分析需要解决的关键问题之一。

本文针对此问题，利用低成本的传感器（应变片、加速度传感器、位移传感器）和低成本的测量方法测得四轮心的垂向加速度和车辆的内力载荷（弹簧相对位移、减振器力等），并用ADAMS建立某一乘用车的多体模型，通过虚拟迭代得到用于驱动多体模型的外力载荷（如轮心垂向位移），以此外载荷驱动多体模型仿真，即可得到车身或零部件连接点的受力谱。

这种方法可以在迭代过程中将内力载荷的仿真值和实测值进行充分对比，保证结果的准确性，而且实施较简单，成本较低。

2 道路载荷谱采集在试验车相关位置安装传感器和粘贴应变片，分别测试轮心Z向加速度（4通道）、车身Z向加速度（轮鼓包处，4通道）、弹簧变形量（4通道）和减振器受力（4通道）。

车辆满载，在路试场各种典型耐久性特征路面（搓板路、卵石路、石块路、长波路等）上进行载荷谱的采集。

11ADAMS_CAR模块详细实例教程（整车仿真分析篇）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。

如果仅以基本行驶模型分析为目的，通常不考虑断点的影响，采用单斜率路面输入谱基本上就 可满足要求。假设不平度系数 G0 按下表取值，则斜率 p 通常取 2~2.5 为宜。
各种典型路面的不平度系数 G0 值 单位：m3/cycle 路面类型 高速公路 主干道 支路 范围 3×10-8~5×10-7 3×10-8~8×10-6 5×10-7~3×10-5 均值 1×10-7 5×10-7 5×10-6
2×10-8 4.6×10-7来自5.6×10-7 1.7×10-5
p1
斜率
p2
n0 /（cycle/m）
0.01 0.01 0.01 0.04
nd /（cycle/m）
— 0.30 0.20 0.16
高速公路（M1） 主干道（A5） 支路 MIRA 石子路
2.59 2.75 3.15 5.9
— 1.16 2.42 1.55
对于多道路面不平度的统计特性，以各通道的功率谱密度函数和各通道间的互功率谱密度函数 或相关函数来描述。相关函数 (n) 表示如下：
(n)
2
S LR (n)
2
S LL (n) S RR (n)
式中， S LR 为左右轮迹路面输入的互谱； S LL 为左轮迹路面输入的自谱； S RR 为右轮迹路面输入 的自谱。 数据处理后的路面数据通常以曲线的形式给出，其中单道路面不平度的表达形式应包括未经光 滑处理的功率谱密度和经过光滑处理的功率谱密度曲线。而对多道路面谱数据的描述，除各单道功 率谱密度曲线外，还应包括相关函数曲线。 3.2.2 路面输入模型 1、 频域模型 对于不同等级的路面，主要区别在于路面粗糙程度的不同，通常用路面不平度系数 G0 来表示其 粗糙程度。如果将一段平滑路面的所有频谱成分的振幅均按一定比例增加，实际上就可形成一段粗 糙路面的路面谱。这样，就可以方便地用一个通用的谱密度函数来大致表达不同粗糙程度的路面， 以作为车辆系统的输入激励。设计空间谱密度为 S ，空间频率（等于波长 的倒数）为 n （单位为 cycle/m） ，则二者的关系可用下式表式：

第1章绪论1.1 课题的研究目的和意义汽车悬架系统对整车行驶动力学（如操纵稳定性、行驶平顺性等）有举足轻重的影响，是汽车总布置设计、运动校核的重要内容之一，由于汽车悬架系统是比较复杂的空间机构，这些就给运动学、动力学分析带来较大困难。

人们采用不同的途径或手段对其进行分析研究，包括试验、简化成理想约束条件下的机构分析。

过去多用简化条件下的图解法和分析计算法对汽车悬架和转向系统的运动学及动力学性能进行分析计算，用多自由度的质量—阻尼刚体数学模型对汽车行驶状况进行仿真。

所得的结果误差较大，并且费时费力。

随着计算机技术的长足进步，虚拟技术已经成为世界汽车开发设计的应用潮流。

上世纪90年代中期以来，数字化设计与虚拟开发技术的应用在世界范围内得到大力推广，这是基于计算机辅助设计（CAD）、计算机仿真分析、计算机辅助制造（CAM）及虚拟制造、计算机辅助实验及虚拟实验等先进技术的全新的汽车设计开发技术体系和流程。

特别二十世纪八十年代以来这种情况得到了改变，而多体系统动力学的成熟，使汽车动力学的建模与仿真产生了巨大飞跃，特别是ADAMS 软件的成功应用使虚拟样机技术脱颖而出。

基于ADAMS的虚拟样机技术，可把悬架视为是由多个相互连接、彼此能够相对运动的多体运动系统，其运动学及动力学仿真比以往通常用儿个自由度的质量一阻尼刚体（振动）数学模型计算描述更加真实反映悬架特性及其对汽车行驶动力学影响。

在传统悬架系统设计、试验、试制过程中必须边试验边改进，从设计到试制、试验、定型，产品开发成本较高，周期长。

运用虚拟样机技术，结合虚拟设计和虚拟试验，可以大大简化悬架系统设计开发过程，大幅度缩短产品开发周期，大量减少产品开发费用和成本，提高产品质量和产品的系统性能，获得最优设计产品[1]。

本课题研究的目的和意义就在于对麦弗逊式悬架进行虚拟设计及基于ADAMS的优化分析，在试制前的阶段进行设计和试验仿真，并且提出优化设计的意见，在产品制造出之前，就可以发现并更正设计缺陷，完善设计方案，缩短开发周期，提高设计质量和效率。

ADAMSCAR车辆操稳性国标试验仿真设定参数为了确保汽车的行驶安全性和操控稳定性，各国都制定了相应的国际标准试验来评估车辆的操稳性。

ADAMSCAR是一种常用的车辆动力学仿真软件，可以用于模拟车辆在各种情况下的行驶状况。

下面将介绍ADAMSCAR仿真设定参数的一些关键参数。

1.悬挂系统参数：悬挂系统的刚度和阻尼是影响车辆操控稳定性的重要参数。

在ADAMSCAR中，可以设置前后悬挂系统的刚度和阻尼系数，以模拟车辆在行驶过程中悬挂系统的响应。

2.轮胎参数：轮胎是车辆与地面接触的唯一部件，其性能对车辆的操控稳定性有很大影响。

在ADAMSCAR中，可以设置轮胎的摩擦系数、刚度和阻尼等参数，以模拟轮胎在不同路面和行驶状况下的转向性能和抓地力。

3.动力系统参数：动力系统的性能也会对车辆的操控稳定性产生影响。

在ADAMSCAR中，可以设置发动机的输出扭矩和转速曲线，以及传动系统的传动比和换挡速度等参数，以模拟车辆在加速、减速和换挡等情况下的动力响应。

4.车辆结构参数：车辆的结构刚度和质量分布也会对车辆的操控稳定性产生影响。

在ADAMSCAR中，可以设置车辆的结构刚度、质量分布和悬挂系统的几何尺寸等参数，以模拟车辆在转弯、制动和通过障碍物等情况下的动力学响应。

除了上述参数外，还可以根据需要设置其他一些参数，如车辆的空气动力学特性、制动系统的性能和车辆的转向系统等。

这些参数的设定需要根据具体的国际标准试验要求和车辆的实际情况进行调整和优化。

需要注意的是，ADAMSCAR仿真只是一个辅助工具，实际的车辆操控稳定性还需要通过道路试验和真实行驶来验证。

因此，在进行ADAMSCAR 仿真时，需要理解并合理设置各种参数，以尽可能准确地模拟车辆的行为和响应。

同时，还需要结合其他方法和工具，如实车试验和数据分析等，来综合评估车辆的操控稳定性。

油气悬架 具 有 非 线 性 刚 度 特 性 和 非 线 性 阻 尼 特 性，
在进行动力学仿真时可以用非线性弹簧来模拟油气悬架
的这种力学特性。在 <@<PT 中，非 线 性 弹 簧 是 用 力 函 数 （T0ASR1）来表示 的， 因 此 油 气 悬 架 的 刚 度 特 性 可
离和速度成非线性关系的力函数。所以式 （%） 决 定的 是
一个非线性的数学模型。
文献 ［’］中 给 出 了 T3</##" 矿 用 汽 车 后 悬 架 的 刚 度和阻尼的表达式，据此可得出 T3</##"矿 用汽 车后 悬 架的弹性力和阻尼力的表达式如下：
弹性力 6+：
6+E6E
8 9: %" %"
符!!号 8%" 9%" : $ "2 "7 ’2 ’7 >%
续表 数!!值 #KLL’L! "$""!%KK
%$( K"" %$(’N%"D( #$’"N%"D# "$’! "$’& /$/!N%"’
9! 驱 动 桥 振 动 系 统 动 态 仿 真 分 析
976! 驱 动 桥 振 动 系 统 的 虚 拟 样 机 模 型 利用多体动力学 仿 真 软 件 <@<PT 对 驱 动 桥 振 动 系
图!中 /!为 悬 挂 （簧 载 ） 质 量， 即 车 身 部 分 质 量， 包括所有车身弹簧悬架的汽车部件，将其作为完全刚体 来处理，如车架、车身和货箱等 （忽略人员的影响）；/% 为非悬挂质量，包 括 轮 胎、轮 圈、轮 轴 等；1!为 悬 架 刚 度；1%为轮胎径 向 刚 度；’ 为 悬 架 阻 尼；2!为 悬 挂 质 量 的垂直位移；2%为非悬挂质量的垂直位移；3 为路面 不 平 度激励。

Adams组合路面的创建方法Adams/Car提供了方便的2D路面创建工具Road Builder，用户可用该工具创建各类常用路面。

但在做汽车动力学分析时，用户往往需要用到复杂的路面模型，用单一的路面模型不能满足整车分析需要。

这就需要用户根据Adams/Car的路面生成工具进行相对应的路面特征增加，以此来实现多种特征路面的创建。

Adams/Car允许无数个特征的创建，主要应用根据用户需求而定。

1、2D路面创建在Adams/Car中，点击Simulate->Full-Vehicle Analysis->Road Builder，弹出下图所示的路面创建工具。

点击File->Open,在弹出的文件选择框左侧选择mdids：//acar_shared/，在右侧文件夹选择项双击road.tbl，然后选择road_3d_plank_example.rdf。

其他参数不需要更改，主要修改路面的障碍特征即可。

点击Obstacle ，在Obstacle Type 选择pothole ，创建凹坑特征。

凹坑尺寸特征含义如右图所示。

修改Width （坑横向的跨度）为4，length 为0.4，Depth 为0.2，Start Location 改为-5，其他参数不更改。

设定好参数点击Save As ，把路面文件保存为pothole ，所创建路面特征如下图。

2、2D组合创建方法单一特征的路面模型对分析适用性较窄，因此需要创建多种特征组合的路面，来适应分析得需要。

在Adams/Car的Road Builder工具里，可在一个特征的基础上添加多种障碍特征。

保持pothole文件不退出，双击图标进入障碍设定添加项。

在Name空白处输入plank，点击Add，然后双击plank行，退回到特征参数的设定界面。

Obstacle Type改为plank，以下参数分别改为Width 4，Length 0.5，Friction 0.9，Start Location -7，Stop Location -10，Height 0.05，Bevel edge Length 0.002，Plank的参数意义如下图所示。

文件格式
说
明
允许 允许 输入 输出
Solver语句表 （.adm）
储存用Solver命令语言ADL编写的语
句表，用于描述样机模型
CAR模型数据库 储存CAR模型数据库的全部信息 （.bin）

CAR命令文件 （.cmd）
储存CAR命令文件，使用该命令文件
可自动产生样机模型或者仿真结果
双击CAR模块图标 ，屏幕出现ADAMS/CAR窗口，并 弹出欢迎对话框。此时需选择模式： • Standard Interface • Template Builder 选择其中一个，进入CAR模块的一个模式。若需要切换模 式，可以直接按F9或者Tools下拉菜单的第一个选项。
在专家模式中使用ADAMS/Car，工程师可以根据本公司的 工程经验建立用户自定义模板，以帮助新来的工程师应 用该模板进行各种工况标准的整车性能仿真试验。
利 用 ADAMS/Car 的 数 据 库 功 能 ， 可 以 有 效 地 选择衬套、限位块、减振器等以装配各个子系统， 节约用户每次重复输入数据的时间。
通过高速动画直观地显示在各种试验工况下 整车动力学响应，并输出标志操纵稳定性、制动 性、乘坐舒适性和安全性的特征参数，从而减少 对物理样机的依赖。
1.2.10 Engine powered by FEV工具包
ADAMS/Engine powered by FEV 是一个工具 包， 具有建立并仿真功能化数字发动机的功能。 通过仿真分析，在最短时间内获得可靠、有效和 功率强大的发动机。
1.2.11图形接口模块Exchange
ADAMS/Exchange 为 ADAMS与其他CAD/CAM/CAE 软件之间的数据交换提供 了工业标准的接口，实现 双向传输。

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 (35)五、同等条件下，不同路面的汽车平顺性比较 (38)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point follower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。

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。