汽车系统动力学与仿真1课件

规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 1 页目录目录第第1章章 绪论绪论第第2章章 轮胎动力学与仿真轮胎动力学与仿真第第3章章 汽车驱动动力学与仿真汽车驱动动力学与仿真第第4章章 汽车制动动力学与仿真汽车制动动力学与仿真第第5章章 汽车操纵动力学与仿真汽车操纵动力学与仿真第第6章章 汽车行驶动力学与仿真汽车行驶动力学与仿真规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 2 页第第1章章 绪论绪论1.1 汽车系统动力学的发展概况汽车系统动力学的发展概况1.2 汽车系统动力学的研究内容汽车系统动力学的研究内容1.3 MATLAB软件简介软件简介1.4 ADAMS软件简介软件简介规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 3 页1.1 汽车系统动力学的发展概况汽车系统动力学的发展概况汽车系统动力学是研究所有与汽车系统运动有关的汽车系统动力学是研究所有与汽车系统运动有关的学科，它涉及到力学、仿真技术、控制技术、测试学科，它涉及到力学、仿真技术、控制技术、测试技术等，是一门相当复杂的学科。汽车系统动力学技术等，是一门相当复杂的学科。汽车系统动力学就是把汽车看作为一个动态系统，对其行为进行研就是把汽车看作为一个动态系统，对其行为进行研究，讨论其模型和响应、控制和仿真等。汽车系统究，讨论其模型和响应、控制和仿真等。汽车系统动力学是随着汽车技术的发展而不断发展的，它是动力学是随着汽车技术的发展而不断发展的，它是由经典动力学向系统动力学发展的。由经典动力学向系统动力学发展的。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 4 页1.1 汽车系统动力学的发展概况汽车系统动力学的发展概况汽汽车车动动力力学学的的发发展展可可以以分分为为4个个阶阶段段。第第1阶阶段段是是从从20世世纪纪初初到到30年年代代初初期期，其其主主要要贡贡献献是是对对汽汽车车动动力力学学有有了了初初步步认认识识。当当时时最最具具代代表表性性的的汽汽车车是是美美国国生生产产的的福福特特T型型车车。福福特特T型型车车在在行行驶驶过过程程中中，出出现现振振动动颠颠簸簸和和前前轮轮摆摆振振等等现现象象，这这是是人人们们最最早早对对汽汽车车动动力力学学的的认认识识。在在这这期期间间，人人们们认认识识到到乘乘坐坐舒舒适适性性是是汽汽车车的的重重要要性性能能，开开始始研研究究悬悬架架系系统统和和转转向向系系统统等等。为为了了研研究究汽汽车车悬悬架架系系统统，1932年年，美美国国凯凯迪迪拉拉克克公公司司建建立立了了著著名名的的“K2”试试验验台台（一一个个具具有有前前、后后活活动动质质量量的的车车架架），来来研研究究前前后后悬悬架架匹匹配配及及轴轴距距对对前前后后轮轮相相位位差差的的影影响响。该该试试验验台台没没有有测测试试仪器，完全靠感觉进行主观评判。仪器，完全靠感觉进行主观评判。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 5 页1.1 汽车系统动力学的发展概况汽车系统动力学的发展概况第第2阶阶段段是是从从20世世纪纪30年年代代初初到到50年年代代初初期期，其其主主要要贡贡献献是是汽汽车车动动力力学学理理论论初初步步形形成成。人人们们认认识识到到轮轮胎胎是是影影响响汽汽车车性性能能的的重重要要因因素素之之一一，开开始始对对轮轮胎胎力力学学性性能能进进行行研研究究，给给出出了了轮轮胎胎侧侧偏偏角角的的概概念念；定定义义了了不不足足转转向向和和过过度度转转向向，对对汽汽车车的的稳稳态态转转向向特特性性开开始始研研究究，建建立立了了两两自自由由度度操操纵纵动动力力学学方方程程；对对汽汽车车行行驶驶平平顺顺性性和和操操纵纵稳稳定定性性之之间间的的重重要要协协调调关关系系开开始始有有所所认认识识。这这一一阶阶段段建建立立的的汽汽车车动动力力学学理理论论仍仍然然是是现现代代汽汽车车理理论论的的重要内容。重要内容。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 6 页1.1 汽车系统动力学的发展概况汽车系统动力学的发展概况第第3阶阶段段是是从从20世世纪纪50年年代代初初到到80年年代代末末期期，其其主主要要贡贡献献是是完完善善了了汽汽车车动动力力学学理理论论。特特别别是是建建立立了了比比较较完完善善的的轮轮胎胎力力学学模模型型和和试试验验方方法法，为为汽汽车车动动力力学学的的发发展展奠奠定定了了基基础础。扩扩展展了了对对汽汽车车操操纵纵动动力力学学的的分分析析，从从稳稳态态分分析析发发展展到到动动态态分分析析，从从开开环环研研究究发发展展到到闭闭环环研研究究，从从单单一一系系统统研研究究发发展展到到多多系系统统相相互互影影响响的的研研究究，从从经经典典动动力力学学建建模模发发展展到到多多体体动动力力学学建建模模；采采用用随随机机振振动动理理论论对对汽汽车车行行驶驶平平顺顺性性进进行行性性能能预预测测；汽汽车车测测试试技技术术得得到到较较快快发发展展，各各种种汽汽车车试试验验台台相相继继出出现现等等。这这一一阶阶段段生生产产的的汽汽车车性性能得到大幅度提高。能得到大幅度提高。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 7 页1.1 汽车系统动力学的发展概况汽车系统动力学的发展概况第第4阶阶段段是是20世世纪纪90年年代代初初到到至至今今，其其主主要要贡贡献献是是发发展展了了汽汽车车动动力力学学理理论论。汽汽车车制制造造商商开开始始意意识识到到汽汽车车安安全全、节节能能、环环保保、舒舒适适性性等等在在汽汽车车产产品品竞竞争争中中的的重重要要性性，因因而而汽汽车车动动力力学学得得以以迅迅速速发发展展，从从经经典典汽汽车车动动力力学学发发展展到到汽汽车车系系统统动动力力学学。特特别别是是先先进进的的测测试试技技术术、计计算算机机仿仿真真技技术术和和智智能能控控制制理理论论的的应应用用，使使得得汽汽车车系系统统动动力力学学的的研研究究内内容容和和方方法法不不断断得得到到扩扩充充和和完完善善。这这一阶段汽车性能成为产品竞争的焦点之一。一阶段汽车性能成为产品竞争的焦点之一。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 8 页1.1 汽车系统动力学的发展概况汽车系统动力学的发展概况汽车系统动力学的发展主要有以下趋势：汽车系统动力学的发展主要有以下趋势：（1）汽车系统动力学模型从集中质量模型向多刚）汽车系统动力学模型从集中质量模型向多刚体、多柔体及刚柔耦合模型等方向发展，模型的体、多柔体及刚柔耦合模型等方向发展，模型的复杂程度和精度不断提高；复杂程度和精度不断提高；（2）驾驶员）驾驶员汽车汽车环境闭环系统的研究从线性环境闭环系统的研究从线性领域向非线性领域方向发展；领域向非线性领域方向发展；（3）为提高汽车性能的各种控制系统将在汽车上）为提高汽车性能的各种控制系统将在汽车上不断推广应用，这些控制系统与汽车系统动力学不断推广应用，这些控制系统与汽车系统动力学密切相关；密切相关；世界汽车保有量增长预测规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 9 页1.1 汽车系统动力学的发展概况汽车系统动力学的发展概况（4）主动控制，特别是汽车底盘控制系统的集成）主动控制，特别是汽车底盘控制系统的集成是汽车控制技术发展的必然趋势；是汽车控制技术发展的必然趋势；（5）先进的测试技术、控制技术和仿真技术将不）先进的测试技术、控制技术和仿真技术将不断应用于汽车系统动力学研究中，推动汽车系统断应用于汽车系统动力学研究中，推动汽车系统动力学的发展；动力学的发展；（6）新能源汽车、智能汽车的系统动力学将成为）新能源汽车、智能汽车的系统动力学将成为新的研究热点。新的研究热点。世界汽车保有量增长预测规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 10 页1.2汽车系统动力学的研究内容汽车系统动力学的研究内容汽汽车车系系统统动动力力学学研研究究内内容容广广泛泛，涉涉及及学学科科众众多多，而而且且发发展展速速度度较较快快。人人们们习习惯惯把把汽汽车车动动力力学学分分为为纵纵向向动动力力学学、操操纵纵动动力力学学和和行行驶驶动动力力学学。纵纵向向动动力力学学是是研研究究汽汽车车直直线线运运动动时时的的受受力力和和运运动动的的关关系系，可可分分为为驱驱动动动动力力学学和和制制动动动动力力学学两两大大部部分分；操操纵纵动动力力学学是是研研究究汽汽车车在在各各种种不不同同外外界界条条件件下下的的转转向向运运动动，其其研研究究内内容容最最为为丰丰富富；行行驶驶动动力力学学主主要要研研究究汽汽车车行行驶驶时时，在在随随机机不不平平路路面面的的激激励励下下，部部件件、总总成成及及整整车车的的动动力力学学问问题题。轮轮胎胎动动力力学学是是研研究究汽汽车车系系统统动动力力学学的的基基础础，因因此此，本本书书主主要要介介绍绍轮轮胎胎动动力力学学、汽汽车车驱驱动动动动力力学学、汽汽车车制制动动动动力力学学、汽汽车车操操纵纵动动力力学学和和汽汽车车行行驶动力学及其仿真和控制技术。驶动力学及其仿真和控制技术。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 11 页1.2汽车系统动力学的研究内容汽车系统动力学的研究内容1轮胎动力学轮胎动力学轮胎是汽车的重要部件之一，是汽车与地面之间的传力元件，轮胎是汽车的重要部件之一，是汽车与地面之间的传力元件，起着承载、转向、驱动、制动等作用，其性能的优劣直接影起着承载、转向、驱动、制动等作用，其性能的优劣直接影响汽车的许多重要性能，如汽车的动力性、制动性、操纵稳响汽车的许多重要性能，如汽车的动力性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性及安全性等。轮胎动力学包括轮胎的纵向定性、行驶平顺性及安全性等。轮胎动力学包括轮胎的纵向特性、侧偏特性以及联合工况下的特性等。本书主要介绍轮特性、侧偏特性以及联合工况下的特性等。本书主要介绍轮胎六分力的定义、轮胎动力学模型的类型、轮胎三种工况下胎六分力的定义、轮胎动力学模型的类型、轮胎三种工况下的理论模型、的理论模型、ADAMS软件中的轮胎模型以及轮胎动力学的软件中的轮胎模型以及轮胎动力学的仿真。仿真。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 12 页1.2汽车系统动力学的研究内容汽车系统动力学的研究内容2汽车驱动动力学汽车驱动动力学汽车驱动动力学是属于汽车纵向动力学研究范畴，主要研汽车驱动动力学是属于汽车纵向动力学研究范畴，主要研究如何提高汽车直线行驶时的平均车速，包括驱动力的分究如何提高汽车直线行驶时的平均车速，包括驱动力的分配和控制，汽车驱动时的运动特性等。本书主要介绍汽车配和控制，汽车驱动时的运动特性等。本书主要介绍汽车动力性和汽车驱动防滑控制（动力性和汽车驱动防滑控制（ASR）系统两大部分。汽车）系统两大部分。汽车动力性包括汽车动力性评价指标和汽车动力性各种分析方动力性包括汽车动力性评价指标和汽车动力性各种分析方法；汽车驱动防滑控制系统包括其作用、组成、工作原理、法；汽车驱动防滑控制系统包括其作用、组成、工作原理、控制方式、控制原则、动力学模型以及各种控制技术。控制方式、控制原则、动力学模型以及各种控制技术。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 13 页1.2汽车系统动力学的研究内容汽车系统动力学的研究内容3汽车制动动力学汽车制动动力学汽车制动动力学也是属于汽车纵向动力学研究范畴，主要研究如何降低汽车制动动力学也是属于汽车纵向动力学研究范畴，主要研究如何降低汽车的制动距离，提高制动器的抗衰退性和制动时汽车的行驶方向稳定汽车的制动距离，提高制动器的抗衰退性和制动时汽车的行驶方向稳定性，同时也包括制动力的合理分配、防抱死制动系统控制、汽车制动过性，同时也包括制动力的合理分配、防抱死制动系统控制、汽车制动过程和转向制动性能的仿真等。本书主要介绍汽车制动性评价指标和法规程和转向制动性能的仿真等。本书主要介绍汽车制动性评价指标和法规要求；制动车轮的受力、汽车制动动力学模型、汽车制动过程分析和汽要求；制动车轮的受力、汽车制动动力学模型、汽车制动过程分析和汽车制动效能仿真；限压阀、比例阀、感载阀和惯性阀等汽车制动力调节车制动效能仿真；限压阀、比例阀、感载阀和惯性阀等汽车制动力调节装置；汽车防抱死制动系统（装置；汽车防抱死制动系统（ABS）的功用、组成、工作原理、动力）的功用、组成、工作原理、动力学模型及各种控制技术；汽车学模型及各种控制技术；汽车ABS/ASR集成控制系统的组成、控制逻集成控制系统的组成、控制逻辑、模糊控制及仿真分析。辑、模糊控制及仿真分析。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 14 页1.2汽车系统动力学的研究内容汽车系统动力学的研究内容4汽车操纵动力学汽车操纵动力学汽车操纵动力学是汽车系统动力学最重要的研究内容，主要研究汽车操汽车操纵动力学是汽车系统动力学最重要的研究内容，主要研究汽车操纵稳定性的评价，汽车在各种输入下的稳态响应和瞬态响应，多轮转向纵稳定性的评价，汽车在各种输入下的稳态响应和瞬态响应，多轮转向控制技术、驾驶员控制技术、驾驶员汽车汽车环境闭环系统特性、汽车稳定性控制系统环境闭环系统特性、汽车稳定性控制系统（VDC）等。本书主要介绍汽车操纵稳定性评价的基本概念、汽车稳）等。本书主要介绍汽车操纵稳定性评价的基本概念、汽车稳态回转试验评价、汽车转向回正试验评价、汽车转向轻便性试验评价、态回转试验评价、汽车转向回正试验评价、汽车转向轻便性试验评价、汽车转向瞬态响应试验评价、汽车蛇行试验评价、汽车操纵稳定性综合汽车转向瞬态响应试验评价、汽车蛇行试验评价、汽车操纵稳定性综合评价；建立三轴全轮转向汽车操纵稳定性数学模型；分析三轴汽车稳态评价；建立三轴全轮转向汽车操纵稳定性数学模型；分析三轴汽车稳态响应和瞬态响应、四轮转向汽车稳态响应和瞬态响应；利用响应和瞬态响应、四轮转向汽车稳态响应和瞬态响应；利用MATLAB/Simulink对三轴全轮转向汽车操纵稳定性进行仿真；分析多对三轴全轮转向汽车操纵稳定性进行仿真；分析多轮转向汽车控制目标和控制技术，对三轴全轮转向汽车进行最优控制和轮转向汽车控制目标和控制技术，对三轴全轮转向汽车进行最优控制和模糊控制；利用模糊控制；利用ADAMS对三轴前轮转向汽车操纵稳定性进行仿真。对三轴前轮转向汽车操纵稳定性进行仿真。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 15 页1.2汽车系统动力学的研究内容汽车系统动力学的研究内容5汽车行驶动力学汽车行驶动力学汽车行驶动力学与乘坐舒适性密切相关，主要研究汽车在汽车行驶动力学与乘坐舒适性密切相关，主要研究汽车在不同路面激励下，如何提高乘坐舒适性和保持最佳的姿态不同路面激励下，如何提高乘坐舒适性和保持最佳的姿态控制。本书主要介绍汽车行驶平顺性评价指标及要求、汽控制。本书主要介绍汽车行驶平顺性评价指标及要求、汽车悬架系统评价指标及要求；建立车悬架系统评价指标及要求；建立1/4汽车行驶动力学模型、汽车行驶动力学模型、1/2汽车行驶动力学模型、汽车行驶动力学整车模型和汽车汽车行驶动力学模型、汽车行驶动力学整车模型和汽车路面输入模型；对汽车被动悬架系统、全主动悬架系统、路面输入模型；对汽车被动悬架系统、全主动悬架系统、半主动悬架系统以及空气悬架系统进行全面分析。半主动悬架系统以及空气悬架系统进行全面分析。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 16 页1.3 MATLAB软件简介软件简介MATLAB经过经过30余年的发展，已经成为一个包含众多工程余年的发展，已经成为一个包含众多工程计算、仿真功能及工具的庞大系统，是目前世界上最流行计算、仿真功能及工具的庞大系统，是目前世界上最流行的仿真计算软件。的仿真计算软件。MATLAB软件和工具箱（软件和工具箱（TOOLBOX）以及以及Simulink仿真工具，为自动控制系统的计算与仿真提仿真工具，为自动控制系统的计算与仿真提供了强有力的支持。供了强有力的支持。MATLAB系统由系统由MATLAB开发环境、开发环境、MATLAB数学函数库、数学函数库、MATLAB语言、语言、MATLAB图形处理系统和图形处理系统和MATLAB应用程应用程序接口（序接口（API）五大部分组成。）五大部分组成。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 17 页1.3 MATLAB软件简介软件简介MATLAB开发环境是一个集成化的工作空间，它包括开发环境是一个集成化的工作空间，它包括MATLAB桌面、命令窗口、桌面、命令窗口、M文件编辑调试器、文件编辑调试器、MATLAB工工作空间和在线帮助文档，可以让用户输入、输出数据，对作空间和在线帮助文档，可以让用户输入、输出数据，对M文文件进行集成编译和调试；件进行集成编译和调试；MATLAB数学函数库包括了从基本数学函数库包括了从基本运算到复杂算法的大量计算算法；运算到复杂算法的大量计算算法；MATLAB语言是一个高级语言是一个高级的基于矩阵的基于矩阵/数组的语言，它有程序流控制、函数、数据结构、数组的语言，它有程序流控制、函数、数据结构、输入输入/输出和面向对象编程等特色，用户可以用它编写各种应输出和面向对象编程等特色，用户可以用它编写各种应用程序；用程序；规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 18 页1.3 MATLAB软件简介软件简介MATLAB图形处理系统包括强力的二维、三维图形函数、图图形处理系统包括强力的二维、三维图形函数、图像处理和动画显示等函数，能方便地图形化显示向量和矩阵，像处理和动画显示等函数，能方便地图形化显示向量和矩阵，而且能对图形添加标注和打印；而且能对图形添加标注和打印；MATLAB应用程序接口应用程序接口（API）是一个使）是一个使MATLAB语言能与语言能与C、FORTRAN等其它高等其它高级编程语言进行交互的函数库。级编程语言进行交互的函数库。工具箱（工具箱（TOOLBOX）是）是MATLAB强大功能得以实强大功能得以实现的载体和手段，是对现的载体和手段，是对MATLAB基本功能的重要扩充。基本功能的重要扩充。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 19 页1.3 MATLAB软件简介软件简介规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 20 页1.3 MATLAB软件简介软件简介Simulink是是MATLAB软件的扩展，它是实现动态系统建模软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包，它与和仿真的一个软件包，它与MATLAB语言的主要区别在于语言的主要区别在于它与用户交互接口是基于它与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入的，的模型化图形输入的，从而使得用户把更多的精力投入到系统模型的构建而非语从而使得用户把更多的精力投入到系统模型的构建而非语言的编程上。言的编程上。利用利用MATLAB/Simulink进行仿真有两种途径：进行仿真有两种途径：（1）在）在MATLAB的命令窗口下，编写和运行的命令窗口下，编写和运行M文件，调用文件，调用指令和各种用于系统仿真的函数，进行系统仿真；指令和各种用于系统仿真的函数，进行系统仿真；（2）直接在）直接在Simulink窗口上进行面向系统结构方框图的系窗口上进行面向系统结构方框图的系统仿真。统仿真。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 21 页1.4 ADAMS软件简介软件简介ADAMS是由美国是由美国MSC公司开发的机械系统动力学自动分析软件，领先公司开发的机械系统动力学自动分析软件，领先的的“功能化数字样机技术功能化数字样机技术”，使它迅速发展成为，使它迅速发展成为CAE领域中使用范围最广、领域中使用范围最广、应用行业最多的机械系统动力学仿真工具，广泛应用于汽车、航空、航天、应用行业最多的机械系统动力学仿真工具，广泛应用于汽车、航空、航天、铁道、兵器、船舶、工程设备及重型机械等行业，许多国际化大型公司、铁道、兵器、船舶、工程设备及重型机械等行业，许多国际化大型公司、企业均采用企业均采用ADAMS软件作为其产品研发、设计过程中机械系统动力学仿软件作为其产品研发、设计过程中机械系统动力学仿真的平台。借助真的平台。借助ADAMS提供的强大的建模功能、卓越的分析能力以及灵提供的强大的建模功能、卓越的分析能力以及灵活的后处理手段，可以建立复杂机械系统的活的后处理手段，可以建立复杂机械系统的“功能化数字样机功能化数字样机”，在模拟，在模拟现实工作条件的虚拟环境下逼真地模拟其所有运动情况，帮助用户对系统现实工作条件的虚拟环境下逼真地模拟其所有运动情况，帮助用户对系统的各种动力学性能进行有效的评估，并且可以快速分析比较多种设计方案，的各种动力学性能进行有效的评估，并且可以快速分析比较多种设计方案，直至获得最佳设计方案，提高产品性能，从而减少物理样机试验，提高产直至获得最佳设计方案，提高产品性能，从而减少物理样机试验，提高产品设计水平，缩短产品开发周期，降低产品开发成本。品设计水平，缩短产品开发周期，降低产品开发成本。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 22 页1.4 ADAMS软件简介软件简介ADAMS软件由基本模块、扩展模块、接口模块、软件由基本模块、扩展模块、接口模块、专业领域模块及工具箱专业领域模块及工具箱5类模块组成。类模块组成。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 23 页1.4 ADAMS软件简介软件简介规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 24 页1.4 ADAMS软件简介软件简介规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 25 页1.4 ADAMS软件简介软件简介ADAMS/Car模模块块是是MSC公公司司与与奥奥迪迪Audi、宝宝马马BMW、雷雷诺诺Renault和和沃沃尔尔沃沃Volvo等等汽汽车车公公司司合合作作开开发发的的整整车车设设计计软软件件包包。该该模模块块能能够够快快速速建建造造高高精精度度的的车车辆辆模模板板、子子系系统统和和整整车车装装配配模模型型，包包括括车车身身、悬悬架架、传传动动系系统统、发发动动机机、转转向向机机构构、制制动动系系统统等等子子系系统统在在内内的的精精确确的的参参数数化化数数字字汽汽车车，可可以以通通过过高高速速动动画画直直观观地地再再现现在在各各种种试试验验工工况况下下（例例如如天天气气、道道路路状状况况、驾驾驶驶员员经经验验）整整车车的的运运动动学学和和动动力力学学响响应应，并并输输出出汽汽车车操操纵纵稳稳定定性性、制制动动性性、加加速速性性、乘乘坐坐舒舒适适性性和和安安全全性性等等性性能能指指标标参参数数，从而减少对物理样机的依赖。从而减少对物理样机的依赖。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 26 页1.4 ADAMS软件简介软件简介规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 27 页1.4 ADAMS软件简介软件简介ADAMS/Car模块具有以下功能：模块具有以下功能：（1）汽车前、后悬架特性及转向器特性分析；）汽车前、后悬架特性及转向器特性分析；（2）功能化数字汽车的操纵稳定性分析；）功能化数字汽车的操纵稳定性分析；（3）结合）结合ADAMS/Vibration模块，进行功能化数字汽车的模块，进行功能化数字汽车的振动特性分析；振动特性分析；（4）通用的四轮台架试验台，用于功能化数字汽车的平顺）通用的四轮台架试验台，用于功能化数字汽车的平顺性分析；性分析；（5）机械）机械-控制耦合，用于功能化数字汽车的控制系统分析控制耦合，用于功能化数字汽车的控制系统分析（转向助力、（转向助力、ABS、ESP）；）；（6）结合）结合ADAMS/Durability模块，进行功能化数字汽车模块，进行功能化数字汽车的耐久性分析等。的耐久性分析等。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 28 页1.4 ADAMS软件简介软件简介使用使用ADAMS/Car的整车仿真功能可以对汽车整车虚拟原型的整车仿真功能可以对汽车整车虚拟原型进行一系列的车辆动力学仿真，得到各种特性曲线和仿真进行一系列的车辆动力学仿真，得到各种特性曲线和仿真动画。针对仿真结果，可以方便快速地修改整车子系统中动画。针对仿真结果，可以方便快速地修改整车子系统中部件的几何尺寸和特性，也可以更换子系统的类型观察其部件的几何尺寸和特性，也可以更换子系统的类型观察其对整车性能的影响。对整车性能的影响。ADAMS/Car将整车仿真运算方式分为两大类别，一类称为将整车仿真运算方式分为两大类别，一类称为事件，事件类仿真将驱动模型执行各种操作并行驶在指定事件，事件类仿真将驱动模型执行各种操作并行驶在指定的路面上；另一类称为演算，通过施加在模型上的力（侧的路面上；另一类称为演算，通过施加在模型上的力（侧向加速度）模拟真实运动但并不实际驱动车辆模型运动，向加速度）模拟真实运动但并不实际驱动车辆模型运动，它的优点是仿真容易成功，计算量较少；缺点是不能仿真它的优点是仿真容易成功，计算量较少；缺点是不能仿真复杂路面、多次驾驶操纵情景的仿真。复杂路面、多次驾驶操纵情景的仿真。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 29 页1.4 ADAMS软件简介软件简介整整车车仿仿真真的的一一般般步步骤骤分分为为4个个步步骤骤，步步骤骤1是是打打开开或或创创建建整整车车组组合合，就就是是将将要要执执行行仿仿真真的的汽汽车车原原型型导导入入到到ADAMS/Car会会话话中中，整整车车组组合合是是一一个个汽汽车车子子系系统统的的装装配配体体，至至少少需需要要前前后后悬悬架架、前前后后车车轮轮、转转向向和和车车身身子子系系统统；步步骤骤2是是调调节节模模型型参参数数与与设设置置仿仿真真环环境境，调调节节模模型型参参数数是是对对基基于于模模板板的的模模型型参参数数、硬硬点点、参参变变量量等等进进行行调调节节，要要获获得得有有意意义义的的仿仿真真结结论论往往往往需需要要对对整整车车模模型型进进行行多多次次调调试试；设设置置仿仿真真环环境境主主要要是是设设置置车车轮轮通通过过何何种种路路面面，如如分分离离附附着着系系数数路路面面、单单边边凹坑路面等；凹坑路面等；规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 30 页1.4 ADAMS软件简介软件简介步步骤骤3是是执执行行仿仿真真，从从Simulate（仿仿真真）菜菜单单指指向向Full-Vehicle Analysis（整整车车分分析析），选选择择需需要要执执行行的的仿仿真真类类型型，当当选选中中某某个个具具体体的的仿仿真真后后，ADAMS/Car会会弹弹出出仿仿真真设设置置卡卡，要要求求设设置置一一些些仿仿真真参参数数，仿仿真真设设置置选选项项卡卡根根据据不不同同的的仿仿真真类类型型而而要要求求的的参参数数也也不不同同，ADAMS/Car可可提提供供的的标标准准分分析析如如表表1-3所所示示；步步骤骤4是是仿仿真真结结果果的的动动画画演演示示与与绘绘图图，仿仿真真结结束束后后，可可以以在在屏屏幕幕上上观观察察车车辆辆模模型型的的运运动动动动画画或或调调用用ADAMS/Postprocessor后后处处理理模模块块进进行行仿仿真真分分析析曲曲线线绘绘制和观察仿真动画。制和观察仿真动画。规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 31 页1.4 ADAMS软件简介软件简介规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 32 页1.4 ADAMS软件简介软件简介规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 33 页1.4 ADAMS软件简介软件简介规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院 第 34 页谢谢 谢！谢！