利用Adams/view进行整车动力学建模：提升模拟精度与效率

Adams/Car的巨大优势

传统的乘用车开发过程中，需要对车子进行试制，采用试验的方法对汽车操纵稳定性进行评价，这样做固然能得到最真实、可靠、直观的数据，但往往要经 历很多次往复，浪费大量资源。对于FSAE比赛来说，从项目立项，设计、采购、加工、优化，到最后的比赛，不足一年时间，没有时间跟精力进行试验环节，且车队往往经费有限，没有资金采购大量的试验设备。

虚拟样机技术可以使设计人员在设计刚开始就对车辆的性能有全面的掌握，并且可以根据实验结果不断调整 优化设计方案，既能缩短研发周期，又能节省成本，因此，虚拟样机技术在FSAE 赛车上得到了广泛应用。

ADAMS(Automatic Dynamic Analysis ofMechanical Systems)系列软件由美 国MDI公司开发，是全世界范围内应用最广泛、最具权威性的机械系统动力学仿真分析软件}49J。ADAMS／Car模块是ADAMS软件中的一个专业化模块，是MSC 公司与汽车公司合作开发的整车设计软件包，结合了它们在汽车设计、开发等方面的经验，并专门根据汽车设计师的习惯设计。ADAMS／Car模块主要用于对汽车 进行整车及各总成的动力学分析，利用该模块，可以快速得到整车操纵稳定性、 平顺性、制动性等方面的性能指标。

Adams/Car的应用过程

从本人加入车队开始就已经了解到Adams/Car对底盘乃至整车的调试起到很大的作用，非常多的全国方程式大赛的培训都有教学，这也是我们的福音，但是由于车队经验沉淀不算深厚，研究发展尚在进行中。下面就来看一下我们利用Adams能得出些什么。（仅展示前悬架的仿真）

1. 打开fsae_front_suspension

2.依次设置悬架、转向、arb的硬点布置

3. modify轮胎和弹簧的数据

首先轮胎对底盘研究的影响非常大。轮胎的胎温、最大抓地力、轮上载荷、滑移角曲线、耐用性、轮胎宽度、花纹等都会对车手操控感以及赛车抓地极限产生非常大的影响。

因此，在悬架设计上要针对轮胎的特性进行设计，比如选用哪一类悬架、如何保证在控制轮上载荷情况下保证缓震。在转向里，根据轮胎参数设计阿克曼转向几何，确定内外前轮的转向角（有时候也有反阿克曼）。主销内倾外倾角度都要去和该轮胎模拟，有了最佳的回正力矩、转向力矩后才能确定内外倾角度。在赛车制动时，整车重心会落在前轮，导致后轮的制动效果减小，所以四轮载荷分配上要合理。

参数设置：

1）单击轮胎选中后右键选择modify

2）单击减震器选中后右键选择modify

调整弹簧刚度时，通过上图中的spring中的路径找到对应的文件来调整

1）输入弹簧的自由长度，以及由弹簧刚度算出弹簧压缩或拉伸的位移disp对应受到的力force（不仅限于图里所展示的数据，可适当增加数据）

2）输入预载荷

4. 其他各部件质量的设置

前轮前束角、外倾角的设置：adjust→Parameter  Variable Modification

5. 静载仿真：

simulate→suspension analysis→static load定义工作文件名output prefix和仿真步数（即仿真结果的精确度，步数越高计算结果越精确，通常视仿真路况决定步数，静载时可调低，一般设置20）

review→Animation controls

检查并对比仿真的载荷与原定整车设置的轮胎静载荷，若差距太大则可能是某一部分参数设置出错，重新检查前面设置的参数，在确定参数无误下仍与设置的数据有很大出入，则检查推算过程是否正确。若两数据相差不大，则通过调整hardpoint 的prod inboard来调整预载（一般修改y轴和z轴的坐标），调该坐标的y和z轴坐标。经多次调整后（用二分法）得到预设值。

6. 轮跳仿真：根据设计时轮胎的最大压缩量输入仿真条件

7. 按F8获取仿真数据图表：

RC变化

轮胎载荷转移

检查减震器压缩量是否与设计值相同

轮距变化

Camber

Caster

Toe angle

一个调试失败的例子

非常夸张的推臂上接点

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