ADAMS软件在汽车前悬架-转向系统运动学及动力学分析中的应用上课讲义

基于ADAMS的汽车前悬挂装置仿真分析基于ADAMS的汽车前悬挂装置仿真分析摘要：汽车悬挂系统是汽车行驶过程中非常重要的组成部分，对汽车的操控、乘坐舒适性以及行驶稳定性都有着重要影响。

本文利用ADAMS软件对汽车前悬挂装置进行了仿真分析，旨在探究不同悬挂参数对汽车性能的影响，并优化悬挂系统设计方案。

1. 引言汽车前悬挂装置是连接车辆车身和路面的一个重要部件，主要作用是吸收道路不平造成的冲击，保证车辆行驶过程中的平稳性和舒适性。

对前悬挂装置进行仿真分析有助于提高悬挂系统设计的准确性和可靠性。

2. ADAMS软件介绍ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是一款基于多体动力学原理的仿真软件，具有广泛的应用领域。

它可以模拟机械系统的运动、力学特性以及系统之间的相互作用，并提供了丰富的分析工具和优化算法。

3. 汽车前悬挂系统模型建立本实验选取了一款某汽车的前悬挂系统进行仿真分析。

首先，通过测量实际车辆的尺寸参数和悬挂装置的特征参数，建立了汽车前悬挂系统的三维模型。

然后，将该模型导入到ADAMS软件中，并设置初始条件和约束条件。

4. 悬挂系统刚度参数仿真在初始模型的基础上，通过调整悬挂系统的刚度参数，分别进行了横向、纵向和侧向的仿真分析。

结果显示，随着悬挂系统刚度的增加，车辆在行驶过程中的横向加速度和纵向加速度均呈现减小的趋势，而侧倾角则呈现增加的趋势。

5. 悬挂系统阻尼参数仿真在初始模型的基础上，通过调整悬挂系统的阻尼参数，分别进行了横向、纵向和侧向的仿真分析。

结果显示，随着悬挂系统阻尼的增加，车辆在行驶过程中的振动幅度逐渐减小，乘坐舒适性得到了提升。

6. 优化设计方案结合前面的仿真分析结果，综合考虑悬挂系统刚度和阻尼参数的影响，提出了一种优化的悬挂系统设计方案。

该方案在保证行驶稳定性和乘坐舒适性的基础上，能够最大限度地减小车辆在行驶过程中的横向加速度和纵向加速度，从而提升车辆的整体性能。

MSC.ADAMS软件在转向系统运动学仿真分析中的应用胡爱华王萍武汉三江汽车厂MSC.ADAMS软件在转向系统运动学仿真分析中的应用Application MSC.ADAMS Software in Steer Kinematics Simulation Analysis胡爱华王萍(武汉三江汽车厂)摘要:本文介绍了国际上著名的MSC.ADAMS软件，并利用它对特种越野车转向系统进行了运动学仿真分析。

首先，建立转向系统仿真模型，然后对模型进行仿真分析，得到一桥、二桥左右轮转角及一二桥左右轮转角关系，最后进行了理论计算与仿真结果的对比，并得到了具有工程意义的结果。

关键词:转向系统运动学仿真分析Abstract: The paper introduces the famous software-MSC.ADAMS,and applies it analyzing the steer system of special off-road vehicle. First, the emulational model of steer system is established ,then emulating it .we get the wheel angle of first and second and their relation. At the end ,the paper compares the result of the emulational to the result of the theory analysis ,and get the result of engineering idea.Key words: steer kinematics simulation analysis1 前言汽车转向系统的动力学和运动学分析是进行整车总布置设计和整车通过性校核的重要内容，也是研究汽车平顺性、操纵稳定性等性能的基础。

ADAMS-VIEW在汽车转向-前悬架系统运动分析中的应用谢小健【摘要】以某中型载货车为例,应用ADAMS分析软件的VIEW模块,通过建立转向-前悬挂系统的仿真模型,对转向-前悬架系统的运动学特性进行仿真分析,找出干涉的原因,提出有效的解决方法,从而解决底盘设计中存在的干涉问题.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】4页(P166-169)【关键词】ADAMS;汽车;转向-前悬架系统;运动分析;应用【作者】谢小健【作者单位】比亚迪汽车工业有限公司,深圳 518122【正文语种】中文【中图分类】U463.4CLC NO.:U463.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)08-166-04 ADAMS即机械系统动力学自动分析，它能分析二维、三维、开环或闭环机构的运动学、动力学问题。

ADAMS/VIEW模块是ADAMS系列产品的核心模块，它是以用户为中心的将简化的图标、菜单、鼠标点取操纵与交互式图形建模、仿真计算、动画显示、曲线图处理、结果分析和数据打印等完美的集成在一起的交互式图形环境。

在进行汽车底盘设计时，为了防止运动干涉，需要对具有相对运动关系的零部件进行运动校核。

需要进行的工作主要包括：转向轮跳动图；传动轴跳动图；转向传动装置与悬架的干涉转向校核图；转向系统间隙校核图；驾驶室翻转机构校核图；换挡操纵机构校核图等。

目前一般综合运用二维和三维分析的方法来进行运动校核。

但有时运用二维和三维分析方法校核，费时费力，准确性差，很难达到理想结果。

转向-前悬架系统的建模方法主要包括解析法与多体动力学分析法。

解析法包括平面解析几何法与空间解析几何法两类。

由于悬架与转向系统是复杂的空间机构，因此利用解析法进行优化设计时不便于综合考虑二者的相互作用。

多体系统多力学分析法在汽车、航天、机器人等领域均有广泛的应用。

目前应用最广的多体软件是ADAMS，ADAMS是虚拟样机领域非常优秀的软件，它能根据实际运动系统建造仿真虚拟样机，在物理样机建造之前分析出系统的工作性能，并能方便地改进和优化。

基于ADAMS的某乘用车前悬架K C性能分析与优化第一章：绪论车辆悬架系统是汽车的重要组成部分之一，其主要功能是承受并缓解来自路面所产生的振动和冲击力，保障了行车的平稳性和舒适性。

而前悬架的重要性更甚，它直接影响着车辆的操控性能和行驶安全性。

因此，对于前悬架系统的研究和优化一直是汽车工业研究的热点和难点之一。

随着ADAMS仿真技术的发展和应用，有效地提高了对前悬架K C性能的模拟和分析能力，为系统的优化提供了可靠的技术支持。

本文将基于ADAMS仿真软件平台，针对某乘用车前悬架K C性能进行分析与优化，提高该车辆的操控性能和安全性。

第二章：某乘用车前悬架系统的结构和工作原理分析本章主要介绍某乘用车前悬架系统的结构和工作原理。

该车的前悬架系统采用麦弗逊式悬架，其特点是结构简单，重量轻，可靠性高。

该悬架系统主要由下控制臂、上控制臂、悬架弹簧、减振器、防护板以及连接各组件的螺栓等构成。

在行驶过程中，前轮的垂直位移通过弹簧和减振器的共同作用被转化为车身的纵向运动，从而实现了车辆的平稳行驶。

第三章：基于ADAMS的某乘用车前悬架系统建模和运动仿真本章主要介绍基于ADAMS的某乘用车前悬架系统建模和运动仿真方法。

采用ADAMS软件建立某乘用车前悬架系统的三维模型，进而进行前悬架K C性能的仿真分析。

通过建立系统的运动学和动力学模型，可得出任意时刻前悬架系统中各组件的位置、速度、加速度和力学反应等参数。

基于此，对前悬架系统的悬架弹簧刚度和减振器阻尼系数等重要参数进行优化，从而实现对前悬架K C性能的优化。

第四章：某乘用车前悬架系统K C性能分析与优化本章主要介绍某乘用车前悬架系统K C性能的分析和优化。

通过ADAMS仿真软件进行前悬架系统K C性能的模拟计算、绘制不同载荷情况下前悬架系统的运动学曲线和车辆的滚动刚度曲线，进而通过对比数据分析，确定前悬架系统的弹簧刚度、减振器阻尼系数以及上下控制臂参数等优化方案。

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。

主题ADAMS/Driveline在汽车传动系统及整车动力学分析中的应用用途Adams/Driveline提供给工程师和分析专家进行传动系统部件建模和仿真的专用工具，可以用来研究整个传动系在各种不同的工作条件下的动力学性能。

利用Adams/Driveline模块，可以快速创建完整的、参数化的传动系统，如变速器、分动器、驱动轴、和差速器的模型，利用该模块建立包含传动系统的功能化数字样机可集成到Adams/Car中研究整车（如前轮驱动、后轮驱动以及全轮驱动）的动力学性能分析。

软件信息ADAMS/Driveline内容介绍●Adams/Driveline的功能概述●Adams/Driveline的传动系统建模介绍●Adams/Driveline的整车装配及各工况分析●总结QA 20130722一、Adams/Driveline的功能概述MSC Adams/Driveline提供给工程师和分析专家进行传动系统部件建模和仿真的专用工具，可以用来研究整个传动系在各种不同的工作条件下的动力学性能。

利用MSC Adams/Driveline模块，可以快速创建完整的、参数化的传动系统，利用该模块建立包含传动系统的功能化数字样机可集成到MSC Adams/Car中分析研究整车（如前轮驱动、后轮驱动以及全轮驱动）的动力学性能分析。

带详细传动系统的整车模型后轮驱动模型及台架试验台传动系模块提供了应用范围很广的强有力的工具。

支持操稳分析中的前轮驱动，后轮驱动及四轮驱动，力矩转移、分配、陀螺效应和平衡效应、轴承动力学和弹性、以及部件级的噪声和振动激励。

用户只需输入参数，差速器、驱动轴、分动器和变速器的模型将自动创建。

齿轮力、自由行程、粘性联轴器和防滑差速器则来自于详尽的单元库。

部件可以很容易地激活或失效以研究其对整个系统行为的影响。

同时提供了丰富的标准试验，用户也可以高效地创建自己的试验。

变速箱及差速器总成模型二、Adams/Driveline的传动系统建模介绍➢Engine及Flywheel建模发动机体、曲轴、飞轮以带有质量、惯量的part代替，可以带入详细的CAD几何渲染，发动机与车架通过bushing衬套，柔性连接。

基于ADAMS的汽车悬架系统建模与优化摘要：汽车悬架系统是车辆中起到缓冲和支撑作用的重要组成部分，对车辆的行驶稳定性和乘坐舒适度起着重要的影响。

为了提高汽车悬架系统的性能，本文基于ADAMS软件对汽车悬架系统进行建模和优化。

首先，介绍了汽车悬架系统的组成和原理，然后利用ADAMS软件对其进行动力学建模，并进行了参数化设计。

然后，通过ADAMS的优化模块建立了优化模型，并设定了优化目标和约束条件。

最后，利用ADAMS进行参数优化，评估了优化后的悬架系统的性能和稳定性。

1.引言汽车悬架系统是车辆中起到缓冲和支撑作用的重要组成部分，对车辆的行驶稳定性和乘坐舒适度起着重要的影响。

随着汽车工业的发展和人们对行驶安全和乘坐舒适度要求的增加，对汽车悬架系统的性能和稳定性提出了更高的要求。

因此，对汽车悬架系统进行建模和优化具有重要的理论和实际意义。

2.汽车悬架系统建模汽车悬架系统主要由弹簧、减震器和悬挂结构组成。

弹簧用于支撑车身和车轮之间的重量，减震器则用于减少由于路面不平而产生的振动。

悬挂结构起到连接车轮和车身的作用，并提供运动约束。

为了对汽车悬架系统进行建模，本文选用ADAMS软件进行动力学仿真。

首先，建立汽车悬架系统的三维模型，并设置合适的运动约束和连接关系。

然后，对系统进行刚体化处理，即将弹簧和减震器视为刚体，并通过刚体连接建立弹簧和减震器与车身和车轮的连接关系。

最后，通过添加合适的约束条件和初始条件，完成悬架系统的建模。

3.参数化设计为了对汽车悬架系统进行优化，需要对其相关参数进行设计和优化。

本文利用ADAMS的参数化设计功能对悬架系统的参数进行建模，并设置了相应的参数范围和步长。

通过参数化设计，可以根据实际需求快速调整和优化悬架系统的参数。

4.悬架系统优化在悬架系统优化中，本文设定了性能指标和约束条件，以最小化车身加速度和最大化车轮垂直位移为优化目标，同时考虑到车身重心的稳定性和悬架系统的刚度。

通过ADAMS的优化模块，对悬架系统的参数进行优化，并得到了最优解。

ADAMS软件在汽车前悬架－转向系统运动学及动力学分析中的应用尤瑞金北京吉普汽车有限公司摘要:本文介绍利用国际上著名的ADAMS软件对工程上多刚体系统进行运动学和动力学分析的方法,并用这一方法模拟了某货车悬架-转向系统的运动学及动力学特性,研究开发了前、后处理专用程序，使该软件适用于车辆系统，并得出了许多具有工程意义的结果。

主题词：汽车总布置－计算机辅助设计县架转向系一、前言汽车悬架和转向的动学及动力学分析是汽车总布置设计、运动校核的重要内容之一，也是研究平顺性、操纵稳定性等汽车性能的基础。

由于汽车前悬架一转向系统是比较复杂的空间机构，特别是前独立悬架，一般多设计成主销内倾和后倾，并且控制臂轴也大多倾斜布置。

这些就给运动学、动力学分析带来较大困难。

过去多用简化条件下的图解法一般的分析计算法进行分析计算。

所得的结果误差较大，并且费时费力。

近年来，随着计算机技术和计算方法的不断提高，国外研制了IMP、ADAMS及DAMN等很多专用程序，用于车辆运动学及动力学分析。

本文是在消化吸收引进的ADAMS软件过程中，结合汽车设计，解决运动学及动力学问题，从而提高设计质量。

二、ADAMS软件概述ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems，即机械系统动力学自动化分析软件包）是由美国机械动力公司开发的。

由于该软件采用的比较先进的计算方法，大大地缩短了计算时间，其精确度也相当高，因上，被广泛应用于机械设计的各个领域。

1.ADAMS软件功能如下：一般ADAMS分析功能如下:（1）可有效地分析三维机构的运动与力。

例如可以利用ADAMS来模拟作用在轮胎上的垂直、转向、陀螺效应、牵引与制动、力与力矩；还可应用ADAMS进行整个车辆或悬架系统道路操纵性的研究。

（2）利用ADAMS可模拟大位移的系统。

ADAMS很容易处理这种模型的非线性方程，而且可进行线性近似。

（3）可分析运动学静定（对于非完整的束或速度约束一般情况的零自由度）系统。

10_ADAMS_CAR模块详细实例教程（悬架分析篇）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。

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。

ADAMS 软件在整车动力学建模中的应用钟仲秋 (上海大众汽车有限公司)【摘要】 文章系统介绍了应用ADAM S 软件建立多自由度汽车整车动力学模型的方法,并且建立与实际悬架系统和转向系统结构相对应并考虑系统弹性变形的42自由度整车动力学模型,研究高速行驶时方向盘抖动的主要原因。

【主题词】 模型 动力学 汽车收稿日期:2007-02-14汽车动力学建模的传统方法主要是利用经典力学,即以牛顿-欧拉方程为代表的矢量力学方法和以拉格朗日方程为代表的分析力学方法。

这些模型是将整车简化成3个集中质量子系统:簧载质量(车身),前非簧载质量(前悬架、前轴、前轮总成),后非簧载质量(后悬架、后轴、后轮总成),并对轮胎和悬架的非线性特性进行不同程度的简化描述。

在对受力和运动综合分析的基础上,利用拉格朗日或牛顿力学方法建立动力学微分方程,然后在计算机上进行数值求解。

近20年发展起来的多体系统动力学理论为建立多自由度汽车动力学模型提供了一个有力工具,应用该理论建立的仿真模型将汽车悬架系统的每一部件看作刚性体或弹性体,同时也包括刚体的所有节点。

整个模型自由度非常多(可达到上百个),更全面地描述了汽车各子系统的运动及相互耦合作用,可用于汽车操纵性、动力性、制动性等研究。

本文应用多体系统动力学软件ADAM S 建立某轻型客车42自由度整车动力学模型,进行动力学分析。

1 ADA M S 软件及理论基础大型通用软件机械系统自动动力学分析AD-AM S 是美国学者蔡斯等利用多体动力学理论,应用吉尔的刚性积分算法,并采用稀疏矩阵技术提高计算效率编制的计算程序。

ADAM S 软件作为世界范围内最广泛使用的机械系统仿真分析软件,使工程师、设计人员能够建立机械系统/模拟样机0,并能远在物理样机建造前,分析出它们的工作性能。

1.1 广义坐标选择动力学方程的求解速度很大程度上取决于广义坐标的选择。

ADAM S 软件用刚体i 的质心笛卡尔坐标和反映刚体方位的欧拉角作为广义坐标,即每个刚体用6个广义坐标描述q i =[x ,y ,z ,W ,H ,U ]T i ,q =[q T l ,,,q T n ]T。

李军adams实例教程中前悬架优化的经验
1、上横臂轴的水平斜置角与下横臂轴的水平斜置角问题
下横臂轴M—M和上横臂轴N—N与纵轴线的夹角，分别用α1和α2来表示，称为导向机构上、下横臂轴的水平斜置角。

一般规定，轴线前端远离汽车纵轴线的夹角为正，反之为负，与汽车纵轴线平行者，夹角为零。

（如c图中α1为正和α2为负）
为了使轮胎在遇到凸起路障时能够使轮胎一面上跳，一面向后退让，以减少传到车身上的冲击力，还为了便于布置发动机，大多数前置发动机汽车的悬架下横臂轴M—M的斜置角。

，为正，而上横臂轴N—N的斜置角α2则有正值、零值和负值三种布置方案，如图6—33中的a、b、c所示。

上、下横臂斜置角不同的组合方案，对车轮跳动时前轮定位参数的变化规律有很大影响。

如车轮上跳、下横臂斜置角αl为正、上横臂斜置角α2为负值或零值时，主销后倾角随车轮的上跳而增大。

如组合方案为上、下横臂斜置角α1、α2都为正值，如图6—33a 所示，则主销后倾角随车轮的上跳较少增加甚至减少(当α1<α2时)。

由于李军书中，横臂不是V行，只有一根轴，只有将旋转副的轴线比作横臂轴线。

在旋转栏中输入要转动的角度，如上横臂轴的水平斜置角应输入-5，点Y轴，则旋转副将绕Y轴旋转，最后CLOSE关闭，注意不要点OK或APPLY。

那么转动成功。

同理下横臂轴的水平斜置角应输入10，点Y轴，则旋转副将绕Y轴旋转，最后CLOSE关闭，不要点OK或APPLY。

上横臂轴的水平斜置角下横臂轴的水平斜置角
2 最后一步中，优化值不变问题
在OPTIMIZER中修改算法，将算法改为SQP。

就能优化得出书中结果了。

ADAMS悬架分析简介ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是一种用于多领域动力学仿真分析的软件工具，常被用于悬架系统的分析和优化。

在本文档中，我们将使用ADAMS来进行悬架系统的分析，并探讨如何通过ADAMS优化悬架系统的性能。

悬架系统简介悬架系统是将车身与车轮连接的重要部件，它能够提供优秀的悬挂性能，保证车辆在行驶过程中的舒适性和稳定性。

一个典型的悬架系统通常由几个关键组件构成，包括弹簧、减震器、控制臂等。

这些组件共同协作，通过控制车轮的运动来吸收和减轻由路面不平所带来的冲击力，使车辆能够在不稳定和恶劣的路况下保持稳定。

ADAMS悬架分析步骤1.建立模型：首先，我们需要使用ADAMS建立悬架系统的模型。

在ADAMS中，模型的建立可以通过绘制曲线、选择组件等方式进行。

2.定义初始条件：在分析之前，我们需要设置一些初始条件，包括车辆的质量、减震器的刚度和阻尼等。

这些初始条件将对悬架系统的性能产生影响。

3.进行仿真：接下来，我们可以通过ADAMS进行悬架系统的仿真。

在仿真过程中，ADAMS将根据模型和初始条件计算车辆在不同路况下的运动，并输出相应的结果。

4.分析结果：在仿真结束后，我们可以对仿真结果进行分析。

通过分析结果，我们可以了解悬架系统在不同路况下的性能表现，如悬挂行程、车轮的运动轨迹等。

5.优化悬架系统：根据分析结果，我们可以对悬架系统进行优化。

优化的目标可以是提高悬挂行程、减少车身的倾斜、降低车轮的压力等。

通过ADAMS的优化工具，我们可以调整悬架系统的参数，以达到优化的目标。

ADAMS优化工具ADAMS提供了一系列强大的优化工具，可以帮助用户对悬架系统进行参数优化。

其中最常用的优化工具包括参数扫描、响应曲面优化和遗传算法优化。

•参数扫描：参数扫描工具可以帮助用户对悬架系统的参数进行扫描，找到最佳的参数组合。

用户可以设置扫描的范围和步长，ADAMS将自动计算不同参数组合下的性能指标，并输出最佳的参数组合。

ADAMS 大作业汽车前悬架模型指导老师：贾璐学号： 20217150姓名：龚华德班级：机制一班2021年12月16日目录1、启动ADAMS并设置工作环境 ........................................................................................... - 2 -1.1、启动ADAMS ............................................................................................................. - 2 -1.2、创立模型名称............................................................................................................. - 2 -1.3、设置工作环境............................................................................................................. - 3 -1.3.1、设置单位.......................................................................................................... - 3 -1.3.2、设置工作网格.................................................................................................. - 3 -1.3.3、设置图标.......................................................................................................... - 4 -1.3.4、翻开光标位置显示.......................................................................................... - 5 -2、创立前悬架模型.................................................................................................................... - 5 -2.1、创立设计点................................................................................................................. - 5 -2.2、创立主销..................................................................................................................... - 6 -2.3、创立上横臂................................................................................................................. - 7 -2.4、创立下横臂................................................................................................................. - 8 -2.5、创立拉臂..................................................................................................................... - 9 -2.6、创立转向拉杆........................................................................................................... - 10 -2.7、创立转向节............................................................................................................... - 11 -2.8、创立车轮................................................................................................................... - 11 -2.9、创立测试平台........................................................................................................... - 13 -2.10、创立弹簧................................................................................................................. - 15 -2.11、创立球副................................................................................................................. - 17 -2.12、创立固定副............................................................................................................. - 19 -2.13、创立旋转副............................................................................................................. - 21 -2.14、创立移动副............................................................................................................. - 22 -2.15、创立点—面约束副............................................................................................. - 23 -2.16、创立驱动力............................................................................................................. - 24 -2.17、保存模型................................................................................................................. - 25 -3、仿真测试前悬架模型.......................................................................................................... - 26 -3.1、测量车轮接地点侧向滑移量................................................................................... - 26 -3.2、测量车轮跳动量....................................................................................................... - 28 -4、参考文献.............................................................................................................................. - 29 -5、感想.................................................................................................................................... - 29 -汽车前悬架模型创立汽车的双横臂式前独立悬架模型，悬架模型的主销长度为330mm，主销内倾角为10度，主销后倾角为2.5度，上横臂长350mm，上横臂在汽车横向平面的倾角为11度，上横臂轴水平斜置角为-5度，下横臂长500mm，下横臂在汽车横向平面的倾角为9.5度，下横臂轴水平斜置角为10度，车轮前束角为0.2度。

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。