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基于ADAMS的汽車懸架系統(tǒng)建模與優(yōu)化本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目汽車懸架系統(tǒng)建模與優(yōu)化學(xué)院工程技術(shù)學(xué)院專業(yè)車輛工程年級(jí)2011學(xué)號(hào)姓名指導(dǎo)教師成績2015年5月31日目錄摘要3Abstract..........................................................................................................................................50文獻(xiàn)綜述50.1前言30.1.1懸架組成元件和分類30.2國內(nèi)外有關(guān)汽車懸架的研究情況40.2.1國外研究情況40.2.2國內(nèi)研究情況41引言52雙橫臂式前獨(dú)立懸架模型的創(chuàng)建62.1創(chuàng)建新的模型72.2工作環(huán)境的設(shè)置72.3設(shè)計(jì)點(diǎn)（Point）的創(chuàng)建72.4主銷的創(chuàng)建82.5上橫臂的創(chuàng)建92.6下橫臂的創(chuàng)建92.7拉臂的創(chuàng)建102.8轉(zhuǎn)向拉桿的創(chuàng)建102.9轉(zhuǎn)向節(jié)的創(chuàng)建102.10車輪的創(chuàng)建102.11測試平臺(tái)的創(chuàng)建112.12彈簧的創(chuàng)建122.13球副的創(chuàng)建132.14固定副的創(chuàng)建132.15旋轉(zhuǎn)副的創(chuàng)建和修改142.16移動(dòng)副的創(chuàng)建152.17點(diǎn)-面約束副的創(chuàng)建152.18模型的保存162.19模型的驗(yàn)證163前懸架模型的仿真分析163.1添加驅(qū)動(dòng)173.2主銷內(nèi)傾角的測量173.3主銷后傾角的測量193.4前輪外傾角的測量203.5前輪前束角的測量223.6車輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量的測量233.7車輪跳動(dòng)量的測量253.8前懸架特性曲線的創(chuàng)建263.8.1主銷內(nèi)傾角-車輪跳動(dòng)量相對(duì)變化曲線263.8.2主銷后傾角-車輪跳動(dòng)量相對(duì)變化曲線283.8.3前輪外傾角-車輪跳動(dòng)量相對(duì)變化曲線293.8.4前輪前束角-車輪跳動(dòng)量相對(duì)變化曲線293.8.5車輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量-車輪跳動(dòng)量相對(duì)變化曲線303.9保存測試成功的前懸架模型314前懸架模型的細(xì)化（將前懸架模型參數(shù)化）314.1設(shè)計(jì)變量的創(chuàng)建324.2設(shè)計(jì)點(diǎn)的參數(shù)化354.3物體的參數(shù)化385前懸架模型的優(yōu)化405.1定義目標(biāo)函數(shù)405.2參數(shù)的優(yōu)化416結(jié)論467根據(jù)已有參數(shù)結(jié)合優(yōu)化結(jié)果畫出懸架的裝配圖46致謝48汽車懸架系統(tǒng)建模與優(yōu)化摘要：本設(shè)計(jì)以某轎車的雙橫臂式前獨(dú)立懸架為研究對(duì)象,以降低汽車輪胎的磨損量為研究目標(biāo),對(duì)前懸架模型的幾何參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)利用/View軟件對(duì)雙橫臂式前獨(dú)立懸架進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)的幾何建模模型參數(shù)化仿真分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)通過優(yōu)高了車輛的行駛穩(wěn)定性和安全性。利用ADAMS軟件建立虛擬樣機(jī)模型可以降低懸架系統(tǒng)研究的開發(fā)周期和成本，因此本次研究有一定的實(shí)際意義。關(guān)鍵詞：ADAMS/View；懸架系統(tǒng)；運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真；優(yōu)化設(shè)計(jì)；虛擬樣機(jī)ModelingandOptimizationofVehicleSuspensionAbstract:Thisdesignisbasedononestudyaboutacertaintypeofcar'swishbonetypeindependentsuspension,reducingtheamountofwearofautomobiletiresisselectedasourgoalforthestudy,afterthat,weoptimizethedesignofgeometricparametersofthefrontsuspensionmodel.IbuildaGeometricmodelwhichisbasedonMSC.ADAMS/Viewforthewishbonetypeindependentsuspension,parameterthemodel,makesimulationanalysisofitandthenoptimizethedesign.Wereducethelateraldisplacementofthewheelstoaminimumbyoptimizingthedesign,therebyreducingtheamountofwearofthetireandimprovingdrivingstabilityandsafetyofthecar.WecanuseADAMStoreducethetimeandcostofthestudybycreatingavirtualprototypeofthesuspensionsystem,thereforethisstudyhassomepracticalsignificance.KeyWords:ADAMS/View;SuspensionSystem;KinematicsSimulation;Optimaldesign;VirtualPrototyping0文獻(xiàn)綜述0.1前言0.1.1懸架組成元件和分類傳遞給車身的沖擊載荷穩(wěn)定性以及擁有高速行駛的能力[1]。雖然現(xiàn)代汽車懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式各不相同,但是基本都是由三大組件：彈性元件、減振元件和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三部分構(gòu)成,這三個(gè)部分依次起到緩沖、減振和導(dǎo)向的作用,共同承擔(dān)傳遞力的任務(wù)[2]。按照結(jié)構(gòu)形式可將懸架分為獨(dú)立懸架與非獨(dú)立懸架,二者的簡化模型分別如下圖（a）、（b）所示:（a）獨(dú)立懸架(b)非獨(dú)立懸架（a）IndependentSuspension(b)Non-independentsuspension圖0-1獨(dú)立懸架與非獨(dú)立懸架Fig.0-1IndependentSuspensionandNon-independentsuspension車行駛的穩(wěn)定性；左右車輪互不影響各自運(yùn)動(dòng)，利于車身的傾斜和振動(dòng)的減少。。主要應(yīng)用于部分總質(zhì)量不大的商用車和普通的乘用車上。。動(dòng)機(jī)構(gòu)之間發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉此類懸架主要應(yīng)用于總質(zhì)量較大的商用車前后懸架以及少量乘用車的后懸架上。單橫臂式單斜臂式單縱臂式、扭轉(zhuǎn)梁隨動(dòng)臂式和麥弗遜式懸架。0.2國內(nèi)外有關(guān)汽車懸架的研究情況0.2.1國外研究情況國外早在二十世紀(jì)六十年代就完成了“線性二自由度”和“線性三自由度”的懸架系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的建立[3]。Sachs在他于l980年發(fā)表的文章中詳細(xì)闡述了對(duì)于1/4車輛的懸架模型做了自適應(yīng)控制的研究,同時(shí)優(yōu)化了阻尼與剛度[4]。1986年,R.J.Antoun在其發(fā)表的文章中講述了如何應(yīng)用軟件創(chuàng)建車輛操縱ADAMS標(biāo)準(zhǔn)模塊和用戶自定義模塊(如車輪)的一種客貨兩用轎車模型文章詳盡的論述了前后懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)模型以及橡膠襯套的順從性與減振器的非線性，經(jīng)過驗(yàn)證，此后的試驗(yàn)結(jié)果與之前的仿真結(jié)果非常接近[5]。0.2.2國內(nèi)研究情況相比國外工程師對(duì)于懸架系統(tǒng)的研究而言,國內(nèi)的工程師應(yīng)用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行懸架系統(tǒng)的仿真分析與計(jì)算的起步相對(duì)較晚[6]。郭孔輝院士在1976年發(fā)表“汽車振動(dòng)與載貨的統(tǒng)計(jì)分析及懸掛系統(tǒng)參數(shù)選擇[7],對(duì)單輸入兩自由度汽車系統(tǒng)怎樣來選擇懸架的各類參數(shù)以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的行駛平順性進(jìn)行研究與討論。清華大學(xué)和長春汽車研究所于1990年合作制定GB/T4970-1996《汽車平順性隨機(jī)輸人行駛試驗(yàn)方法》與QC/T474-1999《客車平順性評(píng)價(jià)指標(biāo)及限值》[8]等。重慶大學(xué)的褚志剛教授在2003年利用軟件建立了某型號(hào)微型客車的麥弗遜式前獨(dú)立懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仿真分析模型,同時(shí)也確立了進(jìn)行前輪9個(gè)定位參數(shù)優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)、優(yōu)化變量和約束條件,在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行了仿真計(jì)算,最后得到了懸架各定位參數(shù)與車輪上下跳動(dòng)的變化關(guān)系[9]。為了提高FSAE賽車設(shè)計(jì)水平,秦玉英孫明浩等人利用ADAMS/CAR建立賽車雙橫臂前懸架幾何模型,通過雙輪同向跳動(dòng)進(jìn)行仿真試驗(yàn),對(duì)前懸架的前輪外傾角、主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角和前輪前束角等運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)進(jìn)行仿真分析。利用Adams/Insight模塊對(duì)懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),的整體性能得到較大程度提高,有助于提升整車操縱穩(wěn)定性。另外,對(duì)懸架在實(shí)際裝配中涉及的運(yùn)動(dòng)學(xué)的問題進(jìn)行詳細(xì)論述,為提高FSAE賽車的性能提供了一定的參考[10]。河北工業(yè)大學(xué)的龐思紅針對(duì)某型號(hào)輕型商用車的雙橫臂獨(dú)立式前獨(dú)立懸架建立了它的運(yùn)動(dòng)分析的數(shù)學(xué)仿真模型,并采用ADAMS建立了雙橫臂獨(dú)立懸架的虛擬樣機(jī)模型,然后對(duì)虛擬樣機(jī)進(jìn)行仿真分析.通過修改懸架系統(tǒng)模型的幾何參數(shù)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),得到了較好的分析仿真結(jié)果[11]。國內(nèi)其他工程師們也對(duì)懸架系統(tǒng)對(duì)汽車行駛平順性操縱穩(wěn)定性以及轉(zhuǎn)向系和制動(dòng)系的影響做了許多相關(guān)的研究[12]。1引言隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展和居民生活水平的顯著提高,人們對(duì)汽車行駛安全性的關(guān)注程度越來越高而汽車懸架系統(tǒng)直接影響到汽車行駛的平順性人員乘意義。工程師們對(duì)汽車的自主創(chuàng)新主要在車身、底盤和發(fā)動(dòng)機(jī)三大領(lǐng)域,而懸架系統(tǒng)又作為底盤系統(tǒng)的最重要組成部分[13]，對(duì)汽車的操縱穩(wěn)定性、行駛平順性和乘坐舒適程度等有著重要影響因此近年來許多工程師來對(duì)汽車懸架系統(tǒng)做了不同方面的研究設(shè)計(jì),主要集中在結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)與改進(jìn)、控制與振動(dòng)分析研究和動(dòng)力學(xué)仿真與優(yōu)化等。基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)仿真的軟件有很多,但主要有PAMCRASCH、EASYS、MATLAB和ADAMS軟件四種。其中PAMCRASCH軟件擁有強(qiáng)大的有限元前后處理程序、算法優(yōu)良的解題器以及強(qiáng)大的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模擬功能,通常應(yīng)用于車企的模擬碰撞試驗(yàn)平臺(tái)[14];EASYS軟件主要應(yīng)用于建立三維立體圖形,模擬和設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的功能比較強(qiáng)大,NISSAN和FORD等汽車公司是其主要的用戶。MATLAB軟件的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在運(yùn)算快速準(zhǔn)確、圖形清晰度高、程序設(shè)計(jì)流程便捷等方面,在電氣和控制方面的應(yīng)用比較多。ADAMS(AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystem)軟件是針對(duì)汽車及懸架系統(tǒng)開發(fā)而設(shè)計(jì)的,是主要用于模擬機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真分析的軟件，它基于零件庫、約束庫和力庫,建立參數(shù)化的幾何模型,以多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)中拉格朗日方程為原理的求解器建立動(dòng)力學(xué)方程,進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的仿真,輸出幾何模型的各種參數(shù)曲線[15]。工程師不但可以運(yùn)用該軟件對(duì)虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,還可以利用ADAMS軟件作為開發(fā)平臺(tái),利用開放的程序結(jié)構(gòu)和接口對(duì)其相關(guān)功能進(jìn)行二次開發(fā)。本設(shè)計(jì)即是利用ADAMS和目標(biāo)函數(shù)，對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。2雙橫臂式前獨(dú)立懸架模型的創(chuàng)建ADAMS/View提供有零件庫，可以創(chuàng)建各種基本形狀的物體。對(duì)于復(fù)雜形狀的物體一種方法是使用ADAMS/Exchange模塊從其他CADPROE）中輸入零件模型，另一種方法是使用ADAMS/View創(chuàng)建出包含零件特征的簡單物體，然后重新定義物體的質(zhì)心、質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、材料、密度等物理特性。本設(shè)計(jì)將使用ADAMS/View完成汽車雙橫臂式前獨(dú)立懸架的創(chuàng)建，懸架模型的基本數(shù)據(jù)為：主銷長度330mm，主銷內(nèi)傾角和后傾角分別為10°、2.5°，上橫臂長度350mm，其在汽車橫向平面內(nèi)的傾角為11°，水平斜置角為-5°橫臂長度550mm，在汽車橫向平面內(nèi)的傾角為9.5°，水平斜置角為10°，前輪前束角0.2°。在本設(shè)計(jì)所創(chuàng)建的幾何模型中，包含的零件主要有：主銷（Kingpin）、上UCA)下橫臂(LCA)轉(zhuǎn)向拉桿(Tie_rod)拉臂(Pull_arm)轉(zhuǎn)向節(jié)(Knuckle)、車輪(Wheel)和測試平臺(tái)(Test_Patch)。并且將懸架模型的主銷長度、主銷后傾角主銷內(nèi)傾角上橫臂長度上橫臂在橫向平面內(nèi)的傾角上橫臂的水平斜置角下橫臂長度下橫臂在橫向平面內(nèi)的傾角和下橫臂的水平斜置角九個(gè)參數(shù)設(shè)置為設(shè)計(jì)變量（DV），通過優(yōu)化這些變量來達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。[16]2.1創(chuàng)建新的模型雙擊桌面上ADAMS/View的圖標(biāo)，打開ADAMS/View，在歡迎對(duì)話框中選取“Createanewmodel”，在模型名稱（ModelName）中輸入：model_1,其它選項(xiàng)選擇系統(tǒng)缺省的選項(xiàng)，單擊“OK”。2.2工作環(huán)境的設(shè)置在ADAMS/View“Settings”units把模型的長度、質(zhì)量、力、時(shí)間、角度、和頻率的單位分別設(shè)置為毫米（Millimeter）、千克（Kilogram）、牛頓（Newton）、秒（Second）、度（Degree）、和赫茲（Hertz）。在ADAMS/View菜單欄中，調(diào)用設(shè)置（Settings）菜單中工作網(wǎng)格（WorkingGrid）命令，將網(wǎng)格在X和Y方向上的大小分別設(shè)置為700和800，然后把網(wǎng)格的間距（Spacing）設(shè)置為50（mm）.在ADAMS/View菜單欄中，在設(shè)置（Settings）菜單中調(diào)用圖標(biāo)（Icons）命令，將圖標(biāo)的大小設(shè)置為50（mm）.2.3設(shè)計(jì)點(diǎn)（Point）的創(chuàng)建右鍵ADAMS/View零件庫，單擊點(diǎn)（Point）圖標(biāo)，在下拉菜單中選擇“AddtoGround”和“Don’tAttach”，在工作窗口創(chuàng)建表2-1中的LCA-outer、UCA_outer、UCA_inner、LCA_inner、Tie_rod_outer、Tie_rod_inner、Knuckle_innerKnuckle_outer2-1用列表編輯器修改他們的具體坐標(biāo)，如圖1-1所示，各設(shè)計(jì)點(diǎn)的相對(duì)位置如圖2-2所示。表2-1設(shè)計(jì)點(diǎn)的位置Tab.2-1Thepositionofdesignpoint設(shè)計(jì)點(diǎn)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)Z坐標(biāo)LCA_outer000UCA_outer57.25324.6814.39UCA_inner399.51391.2144.90LCA_inner485.6581.27-86.82Tie_rod_outer-26.95100-170.71Tie_rod_inner439.55181.19-252.50Knuckle_inner18.91107.244.75Knuckle_outer-235.05102.813.86圖2-1列表編輯器ListEditorFig.2-1ListEditor2.4主銷的創(chuàng)建右鍵ADAMS/View零件庫，單擊圓柱體（Cylinder）圖標(biāo)，在下拉列表中選擇“NewPart”，自定義圓柱體的半徑（Radius）為20。選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”和“LCA-outer”作為圓柱的兩頂面圓心，創(chuàng)建主銷，重新命名為Kingpin。圖2-2設(shè)計(jì)點(diǎn)的相對(duì)位置Fig.2-2TherelativepositionoftheDesignpoint2.5上橫臂的創(chuàng)建右鍵ADAMS/View零件庫，單擊圓柱體（Cylinder）圖標(biāo)，在下拉列表中選擇“NewPart”，自定義圓柱體的半徑（Radius）為20。選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA-outer”“UCA_inner”為UCA。右鍵ADAMS/View零件庫，單擊球體（Sphere“AddtoPart”，自定義球體的半徑（Radius25，選擇上橫臂（UCA考物體，球心的位置為設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA-outer”。2.6下橫臂的創(chuàng)建右鍵ADAMS/View零件庫，單擊圓柱體（Cylinder）圖標(biāo)，在下拉列表中選擇“NewPart”，自定義圓柱體的半徑（Radius）為20。選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“LCA-outer”和“LCA_inner”作為圓柱的兩頂面圓心，創(chuàng)建主銷，并將其重新命名為LCA。右鍵ADAMS/View零件庫，單擊球體（Sphere“AddtoPart”，自定義圓柱體的半徑（Radius）為25，選擇下橫臂（LCA）為參考物體，球心的位置為設(shè)計(jì)點(diǎn)“LCA-outer”。2.7拉臂的創(chuàng)建右鍵ADAMS/View零件庫，單擊圓柱體（Cylinder）圖標(biāo)，在下拉列表中選擇“NewPart”，自定義圓柱體的半徑（Radius）為15。選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_inner”和“Tie_rod_outer”作為圓柱的兩頂面圓心，創(chuàng)建拉臂，并將其重新命名為“Pull_arm”。2.8轉(zhuǎn)向拉桿的創(chuàng)建右鍵ADAMS/View零件庫，單擊圓柱體（Cylinder）圖標(biāo)，在下拉列表中選擇“NewPart”，自定義圓柱體的半徑（Radius）為15。選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“Tie_rod_inner”和“Tie_rod_outer”作為圓柱的兩頂面圓心，創(chuàng)建轉(zhuǎn)向拉桿，并重新命名為“Tie_rod”。右鍵ADAMS/View零件庫，單擊球體（Sphere）圖標(biāo)，在下拉列表中選擇“AddtoPart”，自定義圓柱體的半徑（Radius）為20，選擇轉(zhuǎn)向拉桿（Tie_rod）為參考物體，球心的位置為設(shè)計(jì)點(diǎn)分別為“Tie_rod_outer”和“Tie_rod_inner”。2.9轉(zhuǎn)向節(jié)的創(chuàng)建右鍵ADAMS/View零件庫，單擊圓柱體（Cylinder）圖標(biāo)，在下拉列表中選擇“NewPart”，自定義圓柱體的半徑（Radius）為20。選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_inner”和“Knuckle_outer”作為圓柱的兩頂面圓心，創(chuàng)建轉(zhuǎn)向節(jié)，并將其重新命名為“Knuckle”。2.10車輪的創(chuàng)建右鍵ADAMS/View零件庫，單擊圓柱體（Cylinder）圖標(biāo)，在下拉列表中選擇“NewPart”，自定義圓柱體的長度（Length）為215，半徑（Radius）為375。“Knuckle_inner”“Knuckle_outer”為Wheel。右鍵ADAMS/ViewFilletanedge為50，選中車輪圓柱體的兩條圓邊，按鼠標(biāo)右鍵完成倒圓，如圖2-3所示。圖2-3創(chuàng)建中的前懸架模型Fig.2-3Creatingfrontsuspensionmodel2.11測試平臺(tái)的創(chuàng)建右鍵ADAMS/View零件庫，單擊點(diǎn)（Point）圖標(biāo)，在下拉列表中選擇“AddtoGround”和“Don’tAttach”創(chuàng)建設(shè)計(jì)點(diǎn)“POINT_1”，它的位置為（-350，-320，-200）。右鍵ADAMS/ViewBox“NewPart”，將長方體的長度（Length、高度（HeightDepth成500、45和400，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“POINT_1”，創(chuàng)建長方體。右鍵ADAMS/View零件庫，單擊圓柱體（Cylinder）圖標(biāo)，在下拉列表中選擇“AddtoPart”，自定義圓柱體的長度（Length）為350，半徑（Radius）為30。選擇長方體“PART_1”為參考物體，把長方體的質(zhì)心作為圓柱體的起點(diǎn)，在為“Test_Patch”。2.12彈簧的創(chuàng)建右鍵ADAMS/View零件庫，單擊點(diǎn)（Point）圖標(biāo)，在下拉列表中選擇“AddtoPart”和“Don’tAttach”，在上橫臂上建立設(shè)計(jì)點(diǎn)“Spring_lower”，它的位置為（174.6，347.89，24.85）。右鍵ADAMS/View零件庫，單擊點(diǎn)（Point）圖標(biāo)，在下拉列表中選擇“AddtoGround”“Don’tAttach”“Spring_upper”位置為（174.6，637.89，24.85）。右鍵ADAMS/View零件庫，單擊彈簧（Spring）圖標(biāo)，設(shè)置彈簧的剛度（K(C)分別為129.8和6000“Spring_lower”“Spring_upper”創(chuàng)建彈簧，如圖2-4所示。圖2-4創(chuàng)建測試平臺(tái)的模型Fig.2-4Createamodeloftestplatform的相對(duì)運(yùn)動(dòng)特征。2.13球副的創(chuàng)建右鍵ADAMS/View中的約束庫，單擊球副（SphericalJoint選項(xiàng)為“2Bod-1Loc”和“NormalToGrid”，選擇主銷（Kingpin）和上橫臂（UCA）為參考物，取設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”作為球副的位置點(diǎn)，建立上橫臂與主銷之間的約束副。右鍵ADAMS/View中的約束庫，單擊球副（SphericalJoint副的選項(xiàng)為“2Bod-1Loc”和“NormalToGrid”，選擇主銷（Kingpin）和下橫臂（LCA）為參考物，取設(shè)計(jì)點(diǎn)“LCA_outer”作為球副的位置點(diǎn)，建立下橫臂與主銷之間的約束副。右鍵ADAMS/View中的約束庫，單擊球副（SphericalJoint副的選項(xiàng)為“2Bod-1Loc”和“NormalToGrid”，以轉(zhuǎn)向拉桿（Tie_rod）和拉臂（Pull_arm“Tie_rod_outer”作為該球副的位置點(diǎn)，建立拉臂和轉(zhuǎn)向拉桿之間的約束副。右鍵ADAMS/View中的約束庫，單擊球副（SphericalJoint“1-Location”“NormalToGrid”“Tie_rod_inner”作為球副的位置點(diǎn)，建立大地和轉(zhuǎn)向拉桿之間的約束副。2.14固定副的創(chuàng)建右鍵ADAMS/ViewFixedJoint副選項(xiàng)為“2Bod-1Loc”和“NormalToGrid”。選擇主銷（Kingpin）和拉臂（Pull_arm“Knuckle_inner”作為固定副的位置點(diǎn)，建立主銷和拉臂之間的約束副。右鍵ADAMS/ViewFixedJoint“2Bod-1Loc”“NormalToGrid”,Kingpin（Knuckle），取設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_inner”作為固定副的位置點(diǎn)，建立主銷和轉(zhuǎn)向節(jié)之間的約束副。右鍵ADAMS/ViewFixedJoint副選項(xiàng)為“2Bod-1Loc”和“NormalToGrid”,選擇轉(zhuǎn)向節(jié)(Knuckle)和車輪（Wheel）“Knuckle_inner”間的約束副。2.15旋轉(zhuǎn)副的創(chuàng)建和修改首先把視圖設(shè)置為前視圖，調(diào)整旋轉(zhuǎn)副的方向時(shí)要以這個(gè)視圖方向?yàn)榛鶞?zhǔn)。調(diào)用ADAMS/View中約束庫的旋轉(zhuǎn)副（RevoluteJoint,設(shè)置旋轉(zhuǎn)副的選項(xiàng)為“1Location”和“NormaltoGrid”，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_inner”作為旋轉(zhuǎn)副的位置點(diǎn)，放置旋轉(zhuǎn)副后直接在工具欄中的單擊選擇位置Position旋轉(zhuǎn)副。系統(tǒng)彈出修改旋轉(zhuǎn)副對(duì)話窗口（圖2-5“UCA_inner”Angle個(gè)5，點(diǎn)擊向左的箭頭，滿足上橫臂軸水平斜置角為-5°。然后以相同的原理，選擇“LCA_inner”為旋轉(zhuǎn)中心，然后在角度欄（Angle）中輸入一個(gè)10，點(diǎn)擊向右的箭頭，滿足下橫臂軸水平斜置10°的要求，旋轉(zhuǎn)副創(chuàng)建和修改后的俯視圖如圖2-6所示。圖2-5修改旋轉(zhuǎn)副Fig.2-5Modifytherotationdeputy圖2-6創(chuàng)建中的前懸架模型Fig.2-6Thefrontsuspensionmodelisbeingcreated2.16移動(dòng)副的創(chuàng)建右鍵ADAMS/View中的約束庫，單擊移動(dòng)副（TranslationalJoint）圖標(biāo)，設(shè)置移動(dòng)副的選項(xiàng)為“1-Location”“PickFeature”MARKER（Test_）作為移動(dòng)副的位置點(diǎn)，垂直向上建立大地和測試平臺(tái)之間的約束副。2.17點(diǎn)-面約束副的創(chuàng)建調(diào)用ADAMS/View中約束庫的點(diǎn)-面約束副（In-planeJointPrimitive）命令，設(shè)置點(diǎn)-面約束副的選項(xiàng)為“2Bodies-1Loc”和“PickGeometryFeature”，選擇車輪（WheelTest_PatchTest_PatchMARKER（Test_該約束副的位置點(diǎn)，在垂直向上的方向上創(chuàng)建車輪和測試平臺(tái)之間的約束副。2.18模型的保存在ADAMS/View中，選擇“File”菜單中的“SaveDatabaseAs”命令，把前懸架模型保存在工作目錄中。2.19模型的驗(yàn)證在窗口右下方的上右鍵鼠標(biāo)出現(xiàn)，然后單擊，出現(xiàn)圖2-7所示對(duì)話框，Modelverifiedsuccessfully表示模型已經(jīng)驗(yàn)證成功。圖2-7驗(yàn)證模型窗口Fig.2-7ThewindowofVerificationModel3前懸架模型的仿真分析ADAMS軟件提供有零件庫約束庫ADAMS則進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析如果系統(tǒng)的自由度不為零，ADAMS軟件通過分析初始條件，ADAMS軟件通矩陣奇異或矩陣結(jié)構(gòu)奇異（如位置鎖死），則仿真成功。3.1添加驅(qū)動(dòng)調(diào)用ADAMS/View中的驅(qū)動(dòng)庫的直線驅(qū)動(dòng)（TranslationalJointMotion）命MOTION_1）直線驅(qū)動(dòng)創(chuàng)建后，直接在Edit菜單中選擇Modify，可以對(duì)直線驅(qū)動(dòng)進(jìn)行自定義，在添加驅(qū)動(dòng)對(duì)話框中的“Function（time=”一欄中，輸入驅(qū)動(dòng)的函數(shù)表達(dá)式“100*sin（360d*time）”，它表示車輪的上跳和下跳行程均為100mm。在ADAMS/View1s作步長為100，進(jìn)行仿真，觀察已建立的前懸架模型的運(yùn)動(dòng)仿真情況。3.2主銷內(nèi)傾角的測量在主菜單欄中單擊BuildBuild—Measure—Function—New的測量函數(shù)。在函數(shù)編輯器對(duì)話窗口里自定義其測量名稱（MeasureNameKingpin_Inclination,一般屬性（GeneralAttributes）的單位（Units）欄中選擇“Angle”，借助于函數(shù)編輯器提供的基本函數(shù)編輯的測量主銷內(nèi)傾角的函數(shù)表達(dá)式為：ATAN(DX(MARKER_2,MARKER_1)/DY(MARKER_2,MARKER_1))具體編輯過程如下：“ATAN()”括號(hào)內(nèi)，在函數(shù)編輯器的函數(shù)選項(xiàng)中選擇“Displacement”選項(xiàng)欄中的“DisplacementX”,測量兩點(diǎn)間XAssist對(duì)話框，在“ToMarker”欄中右鍵選擇Marker-Browse，選擇主銷設(shè)計(jì)點(diǎn)在“UCA_outer”處的Marker:MARKER2,在“FromMarker”欄中以相同的方法輸入主銷設(shè)計(jì)點(diǎn)“LCA_outer”處的Marker:MARKER1X方向距離表達(dá)式。輸入斜杠“/”(在英文輸入法的情況下)，作為除號(hào)使用。然后以與生成兩個(gè)點(diǎn)在X方向距離表達(dá)式相同的方法自動(dòng)生成兩個(gè)點(diǎn)在Y3-1角的Verify確定函數(shù)無語法錯(cuò)誤后單擊“OK”，建立主銷內(nèi)傾角的測量函數(shù)。與此同時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)生成主銷內(nèi)傾角變化的測量曲線窗口，輸入終止時(shí)間為1s，工作步為100進(jìn)行仿真，測量結(jié)果曲線如圖3-2所示。圖3-1生成的主銷內(nèi)傾角函數(shù)表達(dá)式Fig.3-1KingpinInclinationfunctionexpressionhasbeengenerated圖3-2主銷內(nèi)傾角變化曲線Fig.3-2CurveofthechangingKingpininclination由圖可知車輪隨測試平臺(tái)在±100mm的垂直范圍內(nèi)做正弦振動(dòng)時(shí)，主銷內(nèi)傾角的變化范圍為10°～11.7°。內(nèi)傾角不宜太大，輪胎的磨損。3.3主銷后傾角的測量“Caster_Angle”其中在“ToMarker”欄中鍵入主銷在設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”處的Marker:MARKER2,“FromMarker”“LCA_outer”處的Marker:MARKER1數(shù)表達(dá)式為：ATAN(DZ(MARKER_2,MARKER_1)/DY(MARKER_2,MARKER_1))函數(shù)編輯結(jié)果如圖3-3所示1100進(jìn)行仿真，其結(jié)果如圖3-4所示。圖3-3生成的主銷后傾角函數(shù)表達(dá)式Fig.3-3Casteranglefunctionexpressionhasbeengenerated圖3-4主銷后傾角變化曲線Fig.3-4CurveofthechangingCasterangle由圖可知，當(dāng)車輪隨測試平臺(tái)在±100mm垂直范圍內(nèi)做正弦振動(dòng)時(shí)，主銷后傾角變化范圍為2.538°～4.1°。(主銷縱傾移距)，把車輪接地點(diǎn)置于主向加劇。3.4前輪外傾角的測量編輯操作同于主銷內(nèi)傾角的測量函數(shù)的編輯，測量函數(shù)名為“Camber_Angle”其中在“ToMarker”欄中鍵入轉(zhuǎn)向節(jié)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_outer”處的Marker:MARKER11,在“FromMarker”欄中輸入轉(zhuǎn)向節(jié)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_inner”處的Marker:MARKER26，函數(shù)表達(dá)式為：ATAN(DY(MARKER_11,MARKER_26)/DX(MARKER_11,MARKER_26))函數(shù)編輯結(jié)果如圖3-5所示1100進(jìn)行仿真，其如圖3-6所示。圖3-5生成的前輪外傾角函數(shù)表達(dá)式Fig.3-5Knuckle_outerfunctionexpressionhasbeengenerated圖3-6前輪外傾角變化曲線Fig.3-6CurveofthechangingKnuckle_outer由圖可知，當(dāng)車輪（Wheel）隨測試平臺(tái)在±100mm垂直范圍內(nèi)做正弦振動(dòng)時(shí)，前輪外傾角變化范圍為－0.7°～0.9993°。前輪外傾角隨車輪上下跳動(dòng)時(shí)的變化對(duì)車輛的直線行駛穩(wěn)定性穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性等有顯著的影響角產(chǎn)生的側(cè)向力共同構(gòu)成車輛轉(zhuǎn)向所需的橫向力。從優(yōu)化轉(zhuǎn)向性能的角度出發(fā)，側(cè)傾時(shí)車輪平面相對(duì)地面的傾角最好不發(fā)生改變大的車輛對(duì)地外傾角變化會(huì)使車輛的直行穩(wěn)定性變差綜合考慮轉(zhuǎn)向性能與直線行駛穩(wěn)定性，應(yīng)盡量減少車輪隨著車身跳動(dòng)時(shí)的外傾角變化，一般車輪上跳時(shí)，其外傾變化范圍處于-2°～0.5°為宜。3.5前輪前束角的測量編輯操作同于主銷內(nèi)傾角的測量函數(shù)的編輯，測量函數(shù)名為“Toe_Angle”其中在“ToMarker”欄中鍵入轉(zhuǎn)向節(jié)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_outer”處的Marker:MARKER11,在“FromMarker”欄中輸入轉(zhuǎn)向節(jié)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_inner”處的Marker:MARKER26，函數(shù)表達(dá)式為：ATAN(DZ(MARKER_11,MARKER_26)/DX(MARKER_11,MARKER_26))函數(shù)編輯結(jié)果如圖3-7所示1100進(jìn)行仿真，其如圖3-8所示。圖3-7生成的前輪前束角函數(shù)表達(dá)式Fig.3-7Knuckle_innerfunctionexpressionhasbeengenerated圖3-8前輪前束角變化曲線Fig.3-8CurveofthechangingKnuckle_inner由圖可知，當(dāng)車輪隨測試平臺(tái)在±100mm垂直范圍內(nèi)做正弦振動(dòng)時(shí)，前輪前束角變化范圍為-1.0°～0.2008°。車輪上下跳動(dòng)時(shí)的前束角變化對(duì)車輛的直線行駛穩(wěn)定性車輛的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性有很大的影響度不亞于讓汽車在靜止時(shí)有一個(gè)正確的前束角前束值多設(shè)定在零至較小負(fù)值的范圍內(nèi)變化設(shè)計(jì)值取在零附近是為了降低直行時(shí)由于路面不平引起的車輪前束變化，確保車輛有良好的直線行駛穩(wěn)定性。3.6車輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量的測量首先在車輪（Wheel）上創(chuàng)建一個(gè)Marker點(diǎn)名為_5,修改其位置為（-150，-270,0）；然后在大地上創(chuàng)建一個(gè)Marker點(diǎn)名為_6,其位置與_5相同。選擇Build—Measure—Function—New，創(chuàng)建新的測量函數(shù)。在函數(shù)編輯MeasureNameSideways_Displacement，一般屬性（GeneralAttributesUnits“Length”，基于函數(shù)編輯器提供的基本函數(shù)庫編輯車輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量的函數(shù)表達(dá)式為：DX(_5,_6)其中在“ToMarker”選擇_5，“FromMarker”選擇_6。函數(shù)編輯結(jié)果如圖3-9所示。1作步為100進(jìn)行仿真，其如圖3-10所示。圖3-9生成的車輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量函數(shù)表達(dá)式Fig.3-9Sideways_Displacementfunctionexpressionhasbeengenerated圖3-10車輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量變化曲線Fig.3-10CurveofthechangingSideways_Displacement由圖可知，當(dāng)車輪隨測試平臺(tái)在±100mm垂直范圍內(nèi)做正弦振動(dòng)時(shí)，車輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量變化范圍為－6.01～20mm。距離越遠(yuǎn)的趨勢；而又因?yàn)橛星拜喦笆拇嬖冢笥臆囕喍加性綕L越近的趨勢。。側(cè)滑量只是用來綜合表征前輪外傾角和前束角是否處于最佳匹配狀態(tài)。3.7車輪跳動(dòng)量的測量選擇Build—Measure—Function—New，創(chuàng)建新的測量函數(shù)。在函數(shù)編輯器對(duì)話窗口里自定義其測量名稱（MeasureNameWheel_Travel，一般屬性（GeneralAttributesUnits“Length”，借助于函數(shù)編輯器提供的基本函數(shù)庫編輯的車輪跳動(dòng)量的函數(shù)表達(dá)式為：DY(_5,_6)其中在“ToMarker”選擇_5，“FromMarker”選擇_6。函數(shù)編輯結(jié)果如圖3-11所示。1100進(jìn)行仿真，其如圖3-12所示。圖3-11生成的車輪跳動(dòng)量函數(shù)表達(dá)式Fig.3-11Wheel_Travelfunctionexpressionhasbeengenerated圖3-12車輪跳動(dòng)量變化曲線Fig.3-12CurveofthechangingWheel_Travel由圖可知，當(dāng)車輪隨測試平臺(tái)在±100mm垂直范圍內(nèi)做正弦振動(dòng)時(shí)，車輪跳動(dòng)量的變化范圍為-100mm～100mm。3.8前懸架特性曲線的創(chuàng)建3.8.1主銷內(nèi)傾角-車輪跳動(dòng)量相對(duì)變化曲線單擊主菜單欄中“Review”菜單，調(diào)用“Postprocessing”命令，系統(tǒng)進(jìn)入定制曲線窗口。選擇曲線的數(shù)據(jù)來源為測量值（Measures），如圖3-13所示。在IndependentAxis選項(xiàng)欄中選擇Data，選取主銷內(nèi)傾角（Kingpin_Inclination）的測量曲線為定制曲線的X軸，單擊“OK”如圖3-14所示。選取車輪跳動(dòng)量（Wheel_TravelY軸，如圖3-15所示，點(diǎn)擊AddCurves生成主銷內(nèi)傾角相對(duì)車輪跳動(dòng)量的變化曲線，如圖3-16所示。圖3-13選擇曲線的數(shù)據(jù)來源Fig.3-13Selectdatasourceofthecurve圖3-14選取主銷內(nèi)傾角Fig.3-14SelectKingpin_Inclination圖3-15選取車輪跳動(dòng)量Fig.3-15SelecttheWheel_Travel圖3-16主銷內(nèi)傾角隨車輪跳動(dòng)的變化曲線Fig.3-16Kingpininclinationcurvewiththewheelsbeating化趨勢有利于轉(zhuǎn)向輕便，同時(shí)也可減少從轉(zhuǎn)向輪逆向傳遞到轉(zhuǎn)向盤上的沖擊力。3.8.2主銷后傾角-車輪跳動(dòng)量相對(duì)變化曲線在IndependentAxis選項(xiàng)欄中選擇DataCaster_Angle）的測量曲線作為定制曲線的X軸，選取車輪跳動(dòng)量（Wheel_Travel）作為測量曲線的Y軸，在AddCurves選項(xiàng)欄中選擇“OneCurvePerPlot”然后單擊AddCurves生成主銷后傾角相對(duì)車輪跳動(dòng)量的變化曲線，如圖3-17所示。圖3-17主銷后傾角隨車輪跳動(dòng)的變化曲線Fig.3-17Caster_Anglecurvewiththewheelsbeating主銷后傾角能形成穩(wěn)定的回正力矩，在車輪上下的運(yùn)動(dòng)中，按照設(shè)計(jì)要求，縱性能變差現(xiàn)在一般設(shè)計(jì)采用的主銷后傾角范圍為2°～4°3-17中可以看出，主銷后傾角在2.538°～4.1°之間變化，有利于提高操縱穩(wěn)定性。3.8.3前輪外傾角-車輪跳動(dòng)量相對(duì)變化曲線在IndependentAxis欄中選擇DataCamber_Angle測量曲線作為定制曲線的X軸，選取車輪跳動(dòng)量（Wheel_Travel）作為測量曲線的YAddCurves選項(xiàng)欄中選擇“OneCurvePerPlot”然后單擊AddCurves生成前輪外傾角相對(duì)車輪跳動(dòng)量的變化曲線，如圖3-18所示。圖3-18前輪外傾角隨車輪跳動(dòng)的變化曲線Fig.3-18Camber_Anglecurvewiththewheelsbeating為了使輪胎磨損均勻和減少輪轂外軸承的負(fù)荷，車輪應(yīng)設(shè)置有一定的外傾角，但不能過大，否則會(huì)嚴(yán)重加劇輪胎的磨損。由圖3-18可知外傾角的變化范圍為－0.8°～1.1°，對(duì)車輛的操縱穩(wěn)定性不會(huì)產(chǎn)生太大的影響。3.8.4前輪前束角-車輪跳動(dòng)量相對(duì)變化曲線在IndependentAxis欄中選擇DataToe_Angle曲線作為定制曲線的XWheel_TravelY軸，在AddCurves選項(xiàng)欄中選擇“OneCurvePerPlot”然后單擊AddCurves生成前輪前束角相對(duì)車輪跳動(dòng)量的變化曲線，如圖3-19所示。圖3-19前輪前束角隨車輪跳動(dòng)的變化曲線Fig.3-19Toe_Anglecurvewiththewheelsbeating由于輪滾動(dòng)的趨勢是二者距離越來越遠(yuǎn)但是由于車橋和橫向拉桿的存在使車輪不可能向外滾開降低不利的影響。如圖3-19，前懸架向上跳動(dòng)時(shí)前輪前束角變小，下落時(shí)大部的操縱穩(wěn)定性。3.8.5車輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量-車輪跳動(dòng)量相對(duì)變化曲線在IndependentAxis欄中選擇Data，選取車輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量（Sideways_DisplacementX（Wheel_Travel）作為定制曲線的Y軸，在AddCurves選項(xiàng)欄中選擇“OneCurvePerPlot”然后單擊AddCurves生成車輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量相對(duì)車輪跳動(dòng)量的變化曲線，如圖3-20所示。圖3-20車輪接地點(diǎn)側(cè)向滑移量隨車輪跳動(dòng)的變化曲線Fig.3-20Sideways_Displacementcurvewiththewheelsbeating仿真結(jié)果如圖3-20100mm的變化曲線，發(fā)現(xiàn)車輪的側(cè)向滑移量峰值已經(jīng)接近了20mm模型。3.9保存測試成功的前懸架模型File-SaveDatabase成功的前懸架模型。4前懸架模型的細(xì)化（將前懸架模型參數(shù)化）ADAMS/View對(duì)前懸架模型優(yōu)化分析的原理是：在設(shè)計(jì)研究過程中，對(duì)某計(jì)參數(shù)對(duì)模型的影響計(jì)算機(jī)自動(dòng)的根據(jù)設(shè)計(jì)變量(DV)，運(yùn)行分析程序求取目標(biāo)函數(shù)的最大值（Max）或最小值（Min），從而達(dá)到優(yōu)化的目的。優(yōu)化分析中的目標(biāo)函數(shù)是一個(gè)函數(shù)表是最小值。由此獲得最佳的目標(biāo)函數(shù)值，獲得最優(yōu)設(shè)計(jì)。的已知目標(biāo)。4.1設(shè)計(jì)變量的創(chuàng)建表4-1設(shè)計(jì)變量的范圍Tab.4-1Rangeofdesignvariables主銷上橫臂下橫臂設(shè)計(jì)長度長度傾角(°)傾角(°)變量名稱(mm)內(nèi)傾角(°)后傾角(°)(mm)橫向平面水平面長度(mm)橫向水平平面面最小值310502805050035標(biāo)準(zhǔn)值330102.53301055259.510最大值35015638015105501315在ADAMS/ViewBuild-DesignVariable-New命令來創(chuàng)建設(shè)計(jì)變量。在系統(tǒng)之后彈出的對(duì)話窗口中，變量名稱（Name)設(shè)置為系統(tǒng)默認(rèn)的“.model_1.DV_1”(此變量代表雙橫臂式前獨(dú)立懸架模型的主銷長度),變量類型（Type）設(shè)置為“Real”，變量單位（Units）選擇“l(fā)ength”，變量的標(biāo)準(zhǔn)值（StandardValue）輸入330，在“ValueRangeby”欄中選擇“AbsoluteMinandMaxValues”310350，如圖4-1，單擊“Apply”完成設(shè)計(jì)變量“.model_1.DV_1”的創(chuàng)建。圖4-1定義設(shè)計(jì)變量Fig.4-1Definitionofdesignvariables在創(chuàng)建設(shè)計(jì)變量的對(duì)話窗口中，變量名稱（Name)設(shè)置為系統(tǒng)默認(rèn)的“.model_1.DV_2”(懸架模型的主銷內(nèi)傾角),變量類型（Type）設(shè)置為“Real”，變量單位（Units）選擇“angle”，變量的標(biāo)準(zhǔn)值（StandardValue）輸入10，在“ValueRangeby”欄中選擇“AbsoluteMinandMaxValues”（）為5，輸入變量的最大值（）為15，單擊“Apply”完成設(shè)計(jì)變量“.model_1.DV_2”的創(chuàng)建。在創(chuàng)建設(shè)計(jì)變量的對(duì)話窗口中，變量名稱（Name)設(shè)置為系統(tǒng)默認(rèn)的“.model_1.DV_3”(懸架模型的主銷后傾角),變量類型（Type）設(shè)置為“Real”，變量單位（Units）選擇“angle”，變量的標(biāo)準(zhǔn)值（StandardValue）輸入2.5，在“ValueRangeby”欄中選擇“AbsoluteMinandMaxValues”（）為0，輸入變量的最大值（）為6，單擊“Apply”完成設(shè)計(jì)變量“.model_1.DV_3”的創(chuàng)建。在創(chuàng)建設(shè)計(jì)變量的對(duì)話窗口中，變量名稱（Name)設(shè)置為系統(tǒng)默認(rèn)的“.model_1.DV_4”(懸架模型的上橫臂長度),變量類型（Type）設(shè)置為“Real”，變量單位（Units）選擇“l(fā)ength”，變量的標(biāo)準(zhǔn)值（StandardValue）輸入330，在“ValueRangeby”欄中選擇“AbsoluteMinandMaxValues”（）為280，輸入變量的最大值（）為380，單擊“Apply”完成設(shè)計(jì)變量“.model_1.DV_4”的創(chuàng)建。在創(chuàng)建設(shè)計(jì)變量的對(duì)話窗口中，變量名稱（Name)設(shè)置為系統(tǒng)默認(rèn)的“.model_1.DV_5”(懸架模型的上橫臂在汽車橫向平面內(nèi)的傾角),Type）設(shè)置為“Real”，變量單位（Units）選擇“angle”，變量的標(biāo)準(zhǔn)值（StandardValue）輸入10，在“ValueRangeby”欄中選擇“AbsoluteMinandMaxValues”，輸入設(shè)計(jì)變量的最小值（）為5，輸入變量的最大值（）為15，單擊“Apply”完成設(shè)計(jì)變量“.model_1.DV_5”的創(chuàng)建。在創(chuàng)建設(shè)計(jì)變量的對(duì)話窗口中，變量名稱（Name)設(shè)置為系統(tǒng)默認(rèn)的“.model_1.DV_6”(懸架模型上橫臂軸的水平斜置角),變量類型（Type）設(shè)置為“Real”，變量單位（Units“angle”，變量的標(biāo)準(zhǔn)值（StandardValue5，在“ValueRangeby”欄中選擇“AbsoluteMinandMaxValues”，輸入設(shè)計(jì)變量的最小值（）為0，輸入變量的最大值（）為10，單擊“Apply”完成設(shè)計(jì)變量“.model_1.DV_6”的創(chuàng)建。在創(chuàng)建設(shè)計(jì)變量的對(duì)話窗口中，變量名稱（Name)設(shè)置為系統(tǒng)默認(rèn)的“.model_1.DV_7”(懸架模型的下橫臂長度),變量類型（Type）設(shè)置為“Real”，變量單位（Units）選擇“l(fā)ength”，變量的標(biāo)準(zhǔn)值（StandardValue）輸入525，在“ValueRangeby”欄中選擇“AbsoluteMinandMaxValues”（）為500，輸入變量的最大值（）為550，單擊“Apply”完成設(shè)計(jì)變量“.model_1.DV_7”的創(chuàng)建。在創(chuàng)建設(shè)計(jì)變量的對(duì)話窗口中，變量名稱（Name)設(shè)置為系統(tǒng)默認(rèn)的“.model_1.DV_8”(懸架模型的下橫臂在汽車橫向平面內(nèi)的傾角),Type）設(shè)置為“Real”，變量單位（Units）選擇“angle”，變量的標(biāo)準(zhǔn)值（StandardValue）輸入9.5，在“ValueRangeby”欄中選擇“AbsoluteMinandMaxValues”，輸入設(shè)計(jì)變量的最小值（）為3，輸入變量的最大值（）為13，單擊“Apply”完成設(shè)計(jì)變量“.model_1.DV_8”的創(chuàng)建。在創(chuàng)建設(shè)計(jì)變量的對(duì)話窗口中，變量名稱（Name)設(shè)置為系統(tǒng)默認(rèn)的“.model_1.DV_9”(懸架模型下橫臂軸的水平斜置角),變量類型（Type）設(shè)置為“Real”，變量單位（Units“angle”，變量的標(biāo)準(zhǔn)值（StandardValue10，在“ValueRangeby”欄中選擇“AbsoluteMinandMaxValues”，輸入設(shè)計(jì)變量的最小值（）為5，輸入變量的最大值（）為15，單擊“OK”完成設(shè)計(jì)變量“.model_1.DV_9”的創(chuàng)建。4.2設(shè)計(jì)點(diǎn)的參數(shù)化將光標(biāo)放置在設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”處，單擊鼠標(biāo)右鍵選擇“Modify”命令，系“UCA_outer”的X中，單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇Parameterize-Expression，如圖4-2所示，使用函數(shù)編輯器來輸入設(shè)計(jì)點(diǎn)與設(shè)計(jì)參數(shù)相關(guān)的函數(shù)表達(dá)式。圖4-2選擇表達(dá)式編輯器Fig.4-2Theeditorofselectionexpression系統(tǒng)彈出函數(shù)編輯器，如圖4-3，需要輸入設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”的X坐標(biāo)的函數(shù)表達(dá)式（圖4-4）：.model_1.__x+.model_1.DV_1*cos(.model_1.DV_3)*sin(.model_1.DV_2)圖4-3函數(shù)編輯器Fig.4-3FunctionEditor圖4-4設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”的X坐標(biāo)的函數(shù)表達(dá)式Fig.4-4thefunctionexpressionofdesignpointUCA_outer′Xcoordinate具體編輯方法如下：在函數(shù)編輯器下部的“GettingObjectData”選項(xiàng)欄中選擇“DesignPoints”，輸入設(shè)計(jì)點(diǎn)“LCA_outer”的名稱可以通過鼠標(biāo)右鍵-Point-guesses-LCA_outer選取，單擊“GetDataOwnedByObject”，選擇“l(fā)oc_x”，按“OK”，系統(tǒng)選取設(shè)計(jì)點(diǎn)“LCA_outer”的X坐標(biāo)值“.model_1.__x”。在“GettingObjectData”選項(xiàng)欄中選擇“DesignVariables”，輸入設(shè)計(jì)變量“DV_1”的名稱（鼠標(biāo)右鍵--Variable-guesses-DV_1）,單擊“InsertObjectName”按鈕，系統(tǒng)選取設(shè)計(jì)變量DV_1的值：“.model_1.DV_1”，同樣可以獲得設(shè)計(jì)變“DV_2”“DV_3”“Evaluate”“FunctionValue”“OK”將函數(shù)表達(dá)式輸入到設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”的X坐標(biāo)欄中。以相同的方法，在設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”的Y坐標(biāo)欄中編輯表達(dá)式為：.model_1.__y+.model_1.DV_1*cos(.model_1.DV_3)*cos(.model_1.DV_2)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_outer”的Z坐標(biāo)欄中編輯表達(dá)式為：.model_1.__z+.model_1.DV_1*sin(.model_1.DV_3)II.在設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_inner”的X坐標(biāo)欄中編輯表達(dá)式為：.model_1.__x+.model_1.DV_4*cos(.model_1.DV_6)*cos(.model_1.DV_5)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_inner”的Y坐標(biāo)欄中編輯表達(dá)式為：.model_1.__y+.model_1.DV_4*cos(.model_1.DV_6)*sin(.model_1.DV_5)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“UCA_inner”的Z坐標(biāo)欄中編輯表達(dá)式為：.model_1.__z+.model_1.DV_4*sin(.model_1.DV_6)III.在設(shè)計(jì)點(diǎn)“LCA_inner”的X坐標(biāo)欄中編輯表達(dá)式為：.model_1.__x+.model_1.DV_7*cos(.model_1.DV_9)*cos(.model_1.DV_8)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“LCA_inner”的Y坐標(biāo)欄中編輯表達(dá)式為：.model_1.__y+.model_1.DV_7*cos(.model_1.DV_9)*sin(.model_1.DV_8)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“LCA_inner”的Z坐標(biāo)欄中編輯表達(dá)式為：.model_1.__z+.model_1.DV_7*sin(.model_1.DV_9)IV.在設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_inner”的X坐標(biāo)欄中編輯表達(dá)式為：.model_1.__x+109*cos(.model_1.DV_3)*sin(.model_1.DV_2)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_inner”的Y坐標(biāo)欄中編輯表達(dá)式為：.model_1.__y+109*cos(.model_1.DV_3)*cos(.model_1.DV_2)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_inner”的Z坐標(biāo)欄中編輯表達(dá)式為：.model_1.__z+109*sin(.model_1.DV_3)V.在設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_outer”的X坐標(biāo)欄中編輯表達(dá)式為：.model_1.__x-254*cos(0.2d)*cos(1d)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_outer”的Y坐標(biāo)欄中編輯表達(dá)式為：.model_1.__y-254*cos(0.2d)*sin(1d)在設(shè)計(jì)點(diǎn)“Knuckle_outer”的Z坐標(biāo)欄中編輯表達(dá)式為：.model_1.__z-254*sin(0.2d)將以上所有函數(shù)表達(dá)式輸入完之后，單擊列表編輯器的“OK”就可將設(shè)計(jì)點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)化。4.3物體的參數(shù)化在ADAMS/View的工作窗口中，把光標(biāo)置于主銷（Kingpin右鍵，選擇Modify，對(duì)主銷的圓柱體進(jìn)行自行定義。彈出的修改圓柱體對(duì)話框中，將圓柱體長度（Length）設(shè)置為變量“.model_1.DV_1”（可以通過鼠標(biāo)右鍵來選取），如圖4-5所示，完成主銷的參數(shù)化。圖4-5修改圓柱體對(duì)話框Fig.4-5DialogofModifycylinder與此方法類似，把上橫臂（UCA）的圓柱體長度（Length）設(shè)置為變量“.model_1.DV_4”，把下橫臂（LCA）的圓柱體長度（Length）設(shè)置為變量“.model_1.DV_7”。把拉臂（Pull_armLength圖4-6所示：SQRT((.model_1.__x-.model_1._rod__x)**2+(.model_1.__y-.model_1._rod__y)**2+(.model_1.__z-.model_1._rod__z)**2)圖4-6用函數(shù)編輯器定義拉臂的圓柱體長度Fig.4-6Modifyingthelengthofthecylindertopullthearmwiththefunctioneditor在ADAMS/View“File”菜單欄中調(diào)用“SaveDatabase”懸架模型。5前懸架模型的優(yōu)化5.1定義目標(biāo)函數(shù)下橫臂的對(duì)值達(dá)到最小以達(dá)到優(yōu)化目的。在ADAMS/View菜單欄中調(diào)用“Build-Measure-Function-New”命令，創(chuàng)建目標(biāo)函數(shù)，在彈出的對(duì)話窗中輸入測量名稱（MeasureName）為：“OBJECT_FUN”,“l(fā)ength”和之前創(chuàng)建的測量函數(shù)編輯目標(biāo)函數(shù)的表達(dá)式為（如圖5-1）：ABS(.model_1.Sideways_Displacement)圖5-1目標(biāo)函數(shù)OBJECT_FUN的編輯Fig.5-1Edittheobjectivefunction“OBJECT_FUN”單擊右下角的verify（判定）按鈕，出現(xiàn)如圖5-2所示對(duì)話框表明函數(shù)無語法錯(cuò)誤，單擊“OK”，完成目標(biāo)函數(shù)“OBJECT_FUN”的創(chuàng)建。圖5-2判定函數(shù)有無語法錯(cuò)誤Fig.5-2Discriminantfunctionsyntaxerrors系統(tǒng)生成目標(biāo)函數(shù)的曲線窗口，單擊仿真按鈕，輸入終止時(shí)間為1（s），工作步為100，對(duì)懸架模型進(jìn)行仿真，可以發(fā)現(xiàn)目標(biāo)函數(shù)的值始終是正值。5.2參數(shù)的優(yōu)化在ADAMS/View菜單欄中，調(diào)用“Simulate”菜單中的“DesignEvaluation”命“OBJECT_FUN”的最大值（Maximum），優(yōu)化的設(shè)計(jì)變量為“DV_4”、“DV_5”、“DV_7”