設(shè)計(jì)仿真 | 應(yīng)用Adams/vibration模塊分析整車剛體模態(tài)

概述

Adams/Car提供輪式車輛性能分析的解決方案，是集專業(yè)化模板建模和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分析于一體的應(yīng)用環(huán)境，建立的功能化數(shù)字樣車可包括以下子系統(tǒng)：底盤（傳動(dòng)系、制動(dòng)系、轉(zhuǎn)向系、懸架）、輪胎和路面、動(dòng)力總成、車身、控制系統(tǒng)等。用戶可在虛擬的試驗(yàn)臺(tái)架或試驗(yàn)場地中進(jìn)行子系統(tǒng)或整車的功能仿真并對(duì)其設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。Adams Car Studio含有豐富的子系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)模板以及大量用于建立子系統(tǒng)模板的預(yù)定義部件和一些特殊工具。通過模板的共享和組合，快速建立子系統(tǒng)到系統(tǒng)的模型，然后進(jìn)行各種預(yù)定義或自定義的虛擬試驗(yàn)。

Adams/Vibration用于機(jī)械系統(tǒng)在頻域的強(qiáng)迫振動(dòng)分析。Adams/Vibration首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行線性化分析，計(jì)算特征值和特征向量，然后計(jì)算在強(qiáng)迫激勵(lì)作用下的傳遞函數(shù)和功率譜密度函數(shù)等頻域特性，這一過程非?？旖荩梢缘玫筋l域的精確解。同時(shí)可以考慮系統(tǒng)中液壓和控制對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響。

可以直接使用建立好的平順性或者操縱穩(wěn)定性分析的整車模型，直接調(diào)用Adams/Vibration模塊，進(jìn)行系統(tǒng)模態(tài)分析，包括附帶的特性和其它一些非線性特性，強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)和每階模態(tài)的動(dòng)畫，每階模態(tài)的動(dòng)能、應(yīng)變能、耗散能的數(shù)值分布，同一模型就可以直接研究振動(dòng)性能，研究各參數(shù)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)模型的影響。

分析步驟

2.1

打開整車模型

打開Adams/Car軟件，打開MDI_Demo_Vehicle.asy整車模型。

圖1：打開整車模型

2.2

加載Adams/Vibration模塊

選擇Adams/Vibration，加載振動(dòng)分析模塊，系統(tǒng)線性化后，由時(shí)域轉(zhuǎn)為頻域內(nèi)分析。

圖2：加載Adams/Vibration插件

2.3

整車仿真分析，輸出腳本文件

圖3：選擇maintain仿真工況

在模態(tài)分析之前必須進(jìn)行一次成功的整車仿真分析，工況一般選擇maintain直線行駛工況，軟件自動(dòng)靜平衡、線性化、形成腳本文件。

圖4：maintain工況設(shè)定

運(yùn)行整車直線工況分析，不能出現(xiàn)error信息，如果計(jì)算報(bào)錯(cuò)，檢查提示信息、動(dòng)畫曲線等，重新調(diào)試整車，保證整車順利完成一個(gè)整車分析工況。

2.4

Adams/Vibration模態(tài)分析步驟

1）選擇分析工況；

2）輸入分析名稱；

3）選擇2.3整車分析工況中自動(dòng)形成的腳本文件（也可以自己編寫，但是A/car中的腳本命令比較復(fù)雜）；

4）選擇能量計(jì)算信息窗口；

5）選擇相應(yīng)選項(xiàng)；

6）OK

圖5：模態(tài)分析設(shè)置步驟

分析結(jié)果查看及處理

3.1

查看分析結(jié)果

加載Adams后處理界面，查看模態(tài)分析后處理結(jié)果及振型動(dòng)畫。

1）首先加載模態(tài)分析結(jié)果

圖6：加載模態(tài)分析結(jié)果

3.2

讀取模態(tài)分析結(jié)果

2）點(diǎn)擊table of eigencalues按鈕，查看模態(tài)信息。

圖7：查看模態(tài)信息

圖8：模態(tài)信息窗口

3.3

觀察模態(tài)振型

3）選擇第21階頻率動(dòng)畫，觀察其運(yùn)動(dòng)特性，發(fā)現(xiàn)其振型是車身的俯仰振動(dòng)，其值是由前后懸架剛度及簧載質(zhì)量決定的。

圖9：查看21階振型動(dòng)畫

在實(shí)際工程應(yīng)用中，可以觀察、記錄及優(yōu)化比如車身的俯仰、側(cè)傾，動(dòng)力總成的垂直、扭轉(zhuǎn)等總成的在整車下的振動(dòng)特性。