課程設(shè)計(jì)---汽車底盤設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p><b>　　任務(wù)書</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)如下：</p><p><b>　　第一組：</b></p><p>　　建立汽車的前懸架模型，然后測試，細(xì)化，優(yōu)化該模型，建立目標(biāo)函數(shù)，最后

2、與MATLAB實(shí)現(xiàn)聯(lián)合仿真。</p><p>　　測量車輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量</p><p><b>　　測量車輪側(cè)偏角</b></p><p><b>　　測量車輪前束值</b></p><p><b>　　測量車輪跳動量</b></p><p><

3、;b>　　測量主銷后傾角</b></p><p><b>　　第二組：</b></p><p>　　建立整車模型，實(shí)現(xiàn)該車在A,B,C三級道路路面上的仿真。</p><p>　　第一部分 創(chuàng)建前懸架模型</p><p><b>　?。?）創(chuàng)建新模型</b></p>&

4、lt;p>　　雙擊桌面上得ADAMS/View得快捷圖標(biāo)，創(chuàng)建一個(gè)名稱為：FRONT_SUSP的新模型。</p><p><b>　　（2）設(shè)置工作環(huán)境</b></p><p>　　在ADAMS/View選擇菜單中得單位命令將長度單位，質(zhì)量單位，力的單位，時(shí)間單位，角度單位和頻率單位分別設(shè)置為毫米，千克，牛頓，秒，度和赫茲。在工作網(wǎng)格命令中將網(wǎng)格的X方向和Y方向

5、分別設(shè)置為750和800，將網(wǎng)格距設(shè)置為50。同時(shí)將圖標(biāo)大小設(shè)置為50。</p><p>　　( 3 ) 創(chuàng)建設(shè)計(jì)點(diǎn)</p><p>　　在ADAMS/View中的零件庫中選擇點(diǎn)命令，創(chuàng)建八個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)，其名稱和位置如下圖：</p><p>　?。?）創(chuàng)建主銷，上橫臂，下橫臂，拉臂，轉(zhuǎn)向拉桿，轉(zhuǎn)向節(jié)</p><p>　　在ADAMS/View中的

6、零件庫中選擇圓柱體命令，定義不同的參數(shù)值，在對應(yīng)點(diǎn)之間創(chuàng)建主銷，上橫臂，下橫臂，拉臂，轉(zhuǎn)向拉桿，轉(zhuǎn)向節(jié)。</p><p>　　在ADAMS/View中的零件庫中選擇球體命令，分別在上橫臂，下橫臂，轉(zhuǎn)向橫拉桿上相應(yīng)點(diǎn)作為參考點(diǎn)創(chuàng)建鉸接球。圖形如下：</p><p>　?。?）創(chuàng)建車輪，測試平臺及彈簧</p><p>　　在ADAMS/View中的零件庫中選擇圓柱體命令

7、，選擇轉(zhuǎn)向節(jié)兩端點(diǎn)作為設(shè)計(jì)點(diǎn)。并在ADAMS/View中的零件庫中選擇倒角命令，定義倒圓半徑為50，完成車輪倒角的設(shè)計(jì)。</p><p>　　應(yīng)用ADAMS/View中的零件庫中選擇圓柱體和長方體命令，在創(chuàng)建的（-350，-320，-200）設(shè)計(jì)點(diǎn)上創(chuàng)建測試平臺。</p><p>　　在上橫臂上選擇創(chuàng)建一點(diǎn)（174.6，347.89，24.85），在大地上創(chuàng)建點(diǎn)（174.6，647.89，

8、24.85），點(diǎn)擊ADAMS/View力庫的彈簧，設(shè)置其剛度和阻尼，選擇創(chuàng)建的兩點(diǎn)繪制彈簧。</p><p><b>　　如圖：</b></p><p><b>　?。?）創(chuàng)建球副</b></p><p>　　在ADAMS/View約束庫中選擇球副，設(shè)計(jì)選擇相關(guān)選項(xiàng)，在主銷與上橫臂之間建立約束副。</p>&

9、lt;p>　　同理建立主銷與下橫臂之間，轉(zhuǎn)向拉桿與拉臂之間以及拉桿與大地之間的球約束副。</p><p><b>　?。?）創(chuàng)建固定副</b></p><p>　　在ADAMS/View約束庫中選擇固定副，設(shè)置相應(yīng)選項(xiàng)，選擇固定點(diǎn)創(chuàng)建拉臂與主銷之間的約束副。同樣建立轉(zhuǎn)向節(jié)與主銷，車輪與轉(zhuǎn)向節(jié)之間的固定副。</p><p><b>

10、;　?。?）創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)副</b></p><p>　　點(diǎn)擊ADAMS/View約束庫中中的旋轉(zhuǎn)副，設(shè)置參數(shù)，選擇參考點(diǎn)放置旋轉(zhuǎn)副，在菜單欄的Edit菜單中選“Modify”命令，修改剛創(chuàng)建的旋轉(zhuǎn)副。將上橫臂設(shè)置為水平斜置-5度。同理將下橫臂設(shè)置為水平斜置10度。</p><p><b>　　（9）創(chuàng)建移動副</b></p><p>　

11、　在ADAMS/View約束庫中選擇移動副，選擇測試平臺的質(zhì)心作為位置點(diǎn)，建立平臺與大地之間的約束。</p><p>　?。?0）創(chuàng)建點(diǎn)-面約束副</p><p>　　在ADAMS/View約束庫的建點(diǎn)-面約束副，選擇測試平臺與車輪為參考物體，選擇測試平臺的質(zhì)心作為約束副的位置點(diǎn)，創(chuàng)建車輪與測試平臺之間的約束副。</p><p><b>　?。?1）保存模

12、型</b></p><p>　　在ADAMS/View中，選擇“File”菜單中的“Save Datebase As”命令，將前懸架模型保存。</p><p>　　第二部分 測量前懸架模型</p><p>　?。?）添加驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)模型的運(yùn)動仿真</p><p>　　點(diǎn)擊ADAMS驅(qū)動庫中的直線運(yùn)動按鈕，選擇測試平臺和大地的移動副約

13、束，創(chuàng)建直線運(yùn)動MOTION-1。接著輸入驅(qū)動的函數(shù)表達(dá)式，100*sin9(360d*time),即上下跳動的幅度為100mm,周期為1S，按下仿真按鈕，設(shè)置終止時(shí)間為1S，工作步為100，進(jìn)行仿真。</p><p>　　( 2 )測量前輪外傾（側(cè)偏）角</p><p>　　創(chuàng)建前輪外傾角的測量函數(shù).FRONT_SUSP.Cnmber_Angle——ATAN( DY(MARKER_10,

14、 MARKER_26)/DX(MARKER_10, MARKER_26) )）：</p><p>　　其中MARKER_10和.MARKER_26分別為點(diǎn)Knuckle-outer和Knuckle-inner處的marker。</p><p>　　進(jìn)行仿真，設(shè)置終止時(shí)間為3S，工作步為300，可得到三個(gè)周期的前輪外傾角變化圖：</p><p>　　分析：通過測量，可

15、以看出當(dāng)?shù)孛嬗幸徽液瘮?shù)作用于車輪時(shí)，車輪外傾角也隨著發(fā)生周期性變化，而且還會出現(xiàn)車輪負(fù)外傾，即內(nèi)傾。</p><p>　　第三部分 細(xì)化前懸架模型</p><p>　?。?）創(chuàng)建設(shè)計(jì)變量：</p><p>　　依次創(chuàng)建變量—主銷長度DV_1，主銷內(nèi)傾角DV_2，主銷后傾角DV_3，上橫臂長度DV_4，上橫臂在汽車橫向平面的傾角DV_5，上橫臂軸的水平斜置角DV_6

16、，下橫臂長度DV_7，下橫臂在汽車橫向平面的傾角DV_8，上橫臂軸的水平斜置角DV_9。</p><p>　?。?）將設(shè)計(jì)點(diǎn)參數(shù)化：</p><p>　　將UCA_outer，UCA_inner，LCA_inner, Knuckle_inner, Knuckle_outer進(jìn)行參數(shù)化</p><p>　?。?）將物體參數(shù)化：</p><p>

17、　　<1>依次將主銷長度設(shè)定為變量DV1，把上橫臂圓柱體長度設(shè)定為DV4，將下橫臂長度設(shè)定為DV7</p><p>　　<2>將拉臂的長度參數(shù)化</p><p>　　第四部分 優(yōu)化前懸架模型</p><p><b>　?。?）定義目標(biāo)函數(shù)</b></p><p>　　在汽車運(yùn)動過程中前輪的外傾角的

18、絕對值應(yīng)盡量接近于零，即車輪在運(yùn)動過程中盡量不發(fā)生側(cè)偏。因而選定目標(biāo)函數(shù)為前輪外傾角的絕對值。</p><p>　　在ADAMS/View菜單中，選擇Build>Maesure>Function>New，創(chuàng)建測量函數(shù)，借助于函數(shù)編輯器提供的基本函數(shù)，編輯目標(biāo)函數(shù)的函數(shù)表達(dá)式：</p><p>　　ABS(.FRONT_SUSP. Cnmber_Angle)</p&g

19、t;<p>　　按“OK”，創(chuàng)建目標(biāo)函數(shù)“OBJECT_FUN”如下圖所示：</p><p>　　系統(tǒng)生成目標(biāo)函數(shù)“OBJECT_FUN”的曲線窗口，點(diǎn)擊仿真按鈕，設(shè)置終止時(shí)間為1，工作步為100，進(jìn)行仿真，生成目標(biāo)函數(shù)曲線如下圖所示：</p><p><b>　?。?）優(yōu)化模型</b></p><p>　　在ADAMS/View

20、菜單欄中，選擇Simulate>Simulate Script>New,系統(tǒng)彈出優(yōu)化設(shè)計(jì)變量對話窗，優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)“OBJECT_FUN”的最大值，優(yōu)化設(shè)計(jì)變量為“DV_1”，優(yōu)化的目標(biāo)為函數(shù)值最小，如下圖所示：</p><p>　　點(diǎn)擊“Output”按鈕，在設(shè)置仿真對話窗中，選擇“Save Analyses”。</p><p>　　點(diǎn)擊優(yōu)化設(shè)計(jì)對話窗底部的“Start”按鈕，

21、ADAMS對汽車前懸架進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)分析，生成目標(biāo)函數(shù)迭代次數(shù)變化的對話窗口，系統(tǒng)完成對汽車前懸架的優(yōu)化后，生成曲線如下所示：</p><p><b>　　(3)察看優(yōu)化結(jié)果</b></p><p>　　點(diǎn)擊優(yōu)化設(shè)計(jì)變量對話窗的“Creat tabular report of results”,在所彈出對話窗中選擇優(yōu)化結(jié)果文件，系統(tǒng)顯示出優(yōu)化結(jié)果的信息窗口，如下圖所示：