Adams在摩托车行业的应用实例与解析

1.摩托车虚拟样机建模

摩托车相对于四轮汽车而言有其自身的独特性，但在进行试验分析工作时基本还是按照汽车标准规定的动力学、燃油经济性、操纵性、制动性与平顺性进行。在具体工程上，更多的分析工作是基于主观评价方法，而非客观评价，这样造成样车试验结论的主观性偏差，更为现实的是试验的成本与周期都居高不下。为此，可仿照汽车工业，充分地利用虚拟样机技术提升工作的效率，提高产品的性能。

作为单轨迹车辆，其操纵稳定性不像四轮车辆那样，但仍旧是最为关心的一个环节，这时人和路的因素都需要考虑，因此摩托车车辆虚拟样机技术首先要解决的也是人-车-路闭环系统问题。

在Adams中有多种方式来完成摩托车的相关标准建模与仿真工作。可以在Adams/View中进行摩托车的建模工作（包括轮胎与地面模型），利用Controls Toolkit进行控制系统的创建（主要模拟人的控制模型），再将两者耦合起来形成闭环。当然，模拟人的控制系统也可以用第三方的控制软件完成，如Easy5,Matlab等，再通过Adams/Controls将两者关联起来形成闭环进行仿真研究。另外，Adams有专门的摩托车仿真模块VI-Motorcycle，在该模块中基于模板，子系统与装配的三层架构创建模型，在程序中还内涵了考虑驾驶员的函数（Adams的用户自程序）直接就可实现考虑人-车-路的闭环系统，并且程序中还定制了专门针对摩托车行业经常进行的标准试验类型。

2.VI-Motorcycle功能介绍

Motorcycle是专业的摩托车运动学与动力学仿真工具，基于Adams软件进行二次开发形成的专业工具。该模块实现了快速建模与模型调整，快速实现标准规定的仿真类型，所有这一切都是基于Adams的参数化建模功能和模板、子系统与装配三层架构而实现的。基于提供的功能，可在一下领域进行应用：

摩托车动力学；
平顺性与舒适性；
疲劳耐久性；
有限操控性为；
试验研究与优化；
驾驶员-车耦合分析；
软件在环；
硬件在环；
动力系设计分析；
路面研究；

软件提供自带的模板库，根据角色的划分有车身、动力系、转向系、悬架、车轮、驾驶员等部分，当然，用户也可以基于这一架构不断地拓展，满足自己的需要。更为关键的是程序中提供了专门应用于摩托车行业的分析类型，如转向力矩、8字绕行、制动、迂回行（Weave）、转向摇晃（Wobble）、直线加速、两轮台架等，当然，还可以根据需要进行分析类型的定制。

3.VI-Motorcycle应用案例

下面进行绕8字的分析，直接调用对应工况，设置相关参数：

完成计算后，其后处理的动画和曲线如下图所示：

上述过程可以很迅速的完成，关键是要了解内部的运行过程，这时可以查看一下本次仿真的脚本命令：

output/nosep

preferences/solver=CXX

control/routine=vitools::vmc_initcon, &

function=user(1)

deactivate/jprim, id= 4

simulate/statics

control/routine=vitools::vsc_adjcon, &

function=user(900, 1)

string/6, string=Vehicle Setup

control/routine=vitools::vsc_reportcon, &

function=user(1205,2,1,1,1,5,6,19,1)

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