CN114139284A - 一种基于adams的车辆载荷提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机械系统动力分析方法，特别涉及一种基于ADAMS的车辆载荷提取方法。这种方法包括步骤S1.运行ADAMS‑CAR模块；步骤S2.建立车辆模型；步骤S3.建立路面模型；步骤S4.建立运动事件；S5.提取车辆载荷；所述步骤依次进行。通过本发明提供的基于ADAMS的车辆载荷提取方法，可以建立与实际相符的多种类型车辆和路面模型，实现多种运动事件下车辆碾压路面的随机动载荷提取，为开展车辆碾压仿真模拟提供了参照，使模拟过程更加符合工程实际。
Description
技术领域
本发明涉及ADAMS车辆仿真模拟技术领域，尤其涉及仿真模拟提取车辆载荷。
背景技术
近年来，我国公路交通网逐渐致密化，交通车辆呈现出向高速重载发展的趋势，而行驶中的车辆与路面之间的作用力是相互耦合的，路面不平引起的车辆振动会导致车辆对路面产生附加动载荷。不同于静载荷的是，这种动载荷随路面的不平整变化而不断增加，从而将加剧路面的损坏，降低路面的使用性能，另外，动载荷的增加还会缩短车辆的行驶寿命。因此，有必要对重载车辆行车动载荷进行研究，需要一种能有效提取车辆随机动载荷的方法。
发明内容
本发明建立了近似实测数据的路面模型和重载车辆模型，利用多体动力学软件ADAMS/CAR仿真分析重载车辆在不平整路面上的行车动载荷。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于ADAMS提取车辆载荷的建模方法，包括以下步骤：
S1：运行安全证书MSC.Licensing Utility软件；
运行ADAMS-CAR模块；
S2：建立车辆模型；
S3：建立路面模型；
S4：建立运动事件；
S5：提取车辆载荷；
优选的，所述S1中，ADAMS由基本模块、专业模块和工具箱模块等多个模块构成，本发明方法在专业模块ADAMS-CAR中实现。
优选的，所述S2中，可建立多种不同类型的车辆模型，步骤如下:
a，在文件板块中打开装配；
b，在assemblies或adamsload文件中选择车辆模型；
c，调整车辆参数。
建立贴合实际车型的车辆模型是进行车辆多体动力学仿真的首要步骤，整车模型主要由驾驶室(1)、转向装置(2)、车体(3)、板簧(4)、驱动轴(5)、车轮(6)和发动机(7)等子系统组成，从ADAMS自带车辆模型中选取之外，还可以通过车辆各子系统的装配，组建模拟所需要的整车模型，更能贴合实际。
优选的，所述S3中路面模型建立，通过Matlab软件可以创建A、B、C、D不同等级路面谱实现，导出txt文件。
优选的，所述S4中，运动事件包括匀速、加速、减速、圆周等多种运动状态的建立，步骤如下：
a，打开模拟面板，选取车辆运动状态，创建所需运动事件；
b，在Road Data File中导入txt路面文件；
c，所有参数设置好后，提交计算。
优选的，所述S5中，车辆载荷提取是指车辆各个轮胎压力的提取过程，打开后处理器后，选取轮胎载荷，可通过曲线图或表格的形式导出至工作文件夹中，便于进行后续的数据处理。
附图说明
图1本发明基于ADAMS的车辆载荷提取方法的流程图
图2整车模型示意图
图3车辆-路面耦合的多体动力学模型图
图4车辆车轮力提取图
图标：1.驾驶室；2.转向装置；3.车体；4.板簧；5.驱动轴；6.车轮；7.发动机
具体实施步骤
下面以某十轮卡车为例，结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细地描述，但本发明的具体实施方式不限于此，所描述的实施例仅仅是本发明的实施例之一，而不是全部的实施例。
请参阅图1本发明一种基于ADAMS的车辆载荷提取方法的流程图，其具体步骤如下：
1)运行ADAMS-CAR模块
在ADAMS多种模块中，选择ADAMS-CAR模块并运行。
2)建立车辆模型
在文件(File)中打开装配(Assembly)，选择adamsload文件夹中的卡车模型导入，设置整车重量Mass为50吨。
3)建立路面模型
在Matlab编辑器中输入根据三维路面不平整度公式编制路面生成代码并运行，通过改变空间频率、垂直位移等参数生成较为平整的A级路面，导出为txt文件，找到此文件将后缀改为rdf，生成ADAMS软件可导入的路面谱文件。
4)建立运动事件
本发明实施例模拟的是匀速直线运动，具体步骤为，打开Simulate-Full-Vehicle-Analysis-Maintain，设置运动时间(End Time)为80s，输出步长(NumberOfSteps)为800，速度状态(Maintain)为匀速(velocity)，车速(Initial Velocity)为36km/h，路面文件(Road DataFile)选择上述rdf.文件导入，转向输入(Steering Input)为直线(straight line)，档速(Gear Position)为5，点击OK进行后台计算，界面出现Simulation is complete则计算完成。
5)提取车辆载荷
进入ADAMAS软件后处理器，提取模拟十轮卡车在平整A级路面行驶的轮胎压力，具体步骤为，点击菜单栏Review-Postprocessing Windows，在Requst栏中选择各轮胎对地面的压力，然后选择normal_force，点击Add Curves按钮，得到轮胎载荷曲线，在弹出的Export框中输入保存的文件名和要保存的曲线数据。在Adams/Car的工作文件夹中找到之前输出的文件，用记事本方式打开，导入Excel进行数据处理。
Claims (6)
1.一种基于ADAMS的车辆载荷提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：运行ADAMS-CAR模块；
S2：建立车辆模型；
S3：建立路面模型；
S4：建立运动事件；
S5：提取车辆载荷。
2.根据权利要求1所述的一种基于ADAMS的车辆载荷提取方法，其特征在于，所述S1中，ADAMS由基本模块、专业模块和工具箱模块等多个模块构成，本发明在专业模块ADAMS-CAR中实现。
3.根据权利要求1所述的一种基于ADAMS的车辆载荷提取方法，其特征在于，所述S2中，可建立多种不同类型的车辆模型，主要由驾驶室(1)、转向装置(2)、车体(3)、板簧(4)、驱动轴(5)、车轮(6)和发动机(7)等子系统组成。
4.根据权利要求1所述的一种基于ADAMS的车辆载荷提取方法，其特征在于，所述S3中路面模型建立，通过Matlab软件创建A、B、C、D不同等级路面谱实现，导出txt文件。
5.根据权利要求1所述的一种基于ADAMS的车辆载荷提取方法，其特征在于，所述S4中，运动事件包括匀速、加速、减速、圆周等多种运动状态的建立。
6.根据权利要求1所述的一种基于ADAMS的车辆载荷提取方法，其特征在于，所述S5中，车辆载荷的提取包括车辆轮胎载荷谱，通过图表形式导出。
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