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摘 要：ADAMS软件广泛应用于汽车零部件设计与优化、整车性能分析评价与预测、新技术开发以及制造。通过Adams/Car的仿真环境，汽车工程师可以在虚拟环境中对于不同的路面、不同的实际条件反复测试他们的设计。
关键词：虚拟样机技术;ADAMS软件;虚拟试验
虚拟样机技术综合了多种先进方法和技术，因其在缩短产品的研发周期、降低成本以及提高企业效率等方面起到了明显推动作用而得到快速发展，主要在汽车制造业和武器装备制造业中应用较为广泛。作为虚拟样机分析软件的杰出代表，美国MDI公司开发出的机械系统动力学自动分析软件ADAMS，已经被世界各行业许多主要制造商采用，占据了机械系统动态仿真软件51%的市场份额。在汽车设计制造业中，ADAMS广泛应用于汽车零部件设计与优化、整车性能分析评价与预测、新技术开发以及制造。利用该软件进行新产品的性能分析，已经成为汽车研发过程中非常重要的一个环节。
ADAMS功能日益完善，所提供的ADAMS/Car等汽车专业模块，能够帮助汽车工程师快速创建高精度的参数化数字样机和汽车的运动学和动力学仿真模型，进行汽车的动力性能、操纵稳定性、制动性、乘坐舒适性等整车性能仿真分析。用户可以利用Adams在计算机上建立和测试虚拟样机，实现实时在线仿真，了解汽车系统设计的运动性能。
Adams/Car是面向汽车行业和基于模板的建模和分析工具，它不仅包含了很多悬架模型，还包含一系列车辆开发中用到的仿真工况和设计仿真时关心的输出。应用Adams/Car可以快速建立和测试整车和子系统的功能化虚拟样车，可以帮助在车辆研发过程中节省时间、降低费用和风险，提升新车设计的品质。通过Adams/Car的仿真环境，汽车工程师可以在虚拟环境中对于不同的路面、不同的实际条件反复测试他们的设计，从而得到满意的结果。本文主要从以下几方面介绍ADAMS/Car在汽车虚拟试验中的应用。
一、汽车动力性能
对汽车而言，车辆动力学性能尤为重要。为了降低产品开发风险，在样车制造出之前，利用数字化样机对车辆的动力学性能进行计算机仿真，并优化其参数十分必要。
ADAMS/Car Package包括一系列的汽车仿真专用模块，用于快速建立功能化数字样车，并对其多种性能指标进行仿真评价。用ADAMS/Car Package建立的功能化数字样车可包括以下子系统：底盘（传动系、制动系、转向系、悬架）、轮胎和路面、动力总成、车身、控制系统等。借助数字样车，通过ADAMS/Car提供的加速试验功能可以进行样车的动力性虚拟试验，通过试验对样车的动力性评价指标进行分析，仿真分析结果将以动画和数据曲线的形式给出来，可以完全再现真实样车动力性试验的过程。
二、汽车的制动性能
车辆的制动性能是车辆主动安全性能中最重要的性能之一。汽车的制动性能主要通过试验来评价，通过测试汽车的制动距离、制动减速度、制动时间等参数以及车辆在转弯或变更车道时制动方向的稳定性给出评价结果。
ADAMS/CAR模块的整车制动仿真中包括直线制动和转弯制动，直线制动仿真时需输入开始时间、初始速度、路面条件和档位等参数，转弯制动仿真时还需输入转弯半径、制动减速度、侧向加速度等参数。制动仿真结果，可以通过结果的数据文件查看，也可以进入后处理窗口查看各种数据曲线，包括制动过程中的制动管路压力、制动力矩、制动距离、车速、减速度、轮速等制动性能参数以及整车和其他部件参数的变化曲线，还可以利用动画对整个制动过程进行演示。
三、汽车的操纵稳定性
汽车的操纵稳定被称为“高速车辆的生命线”。随着现代汽车行驶速度的不断提高，操纵稳定性更加受到重视。ADAMS/Car中包括各种操纵稳定性虚拟仿真工况，如方向盘角阶跃、斜坡和脉冲输入、蛇行穿越试验、转向轻便性试验等全部试验工况，非常便于对数字样车进行操纵稳定性分析评价。针对各种影响因素——轮胎、悬架、轴荷、质心位置和转动惯量等对操纵稳定性的分析评价，可以通过ADAMS/Car的参数化模型的优势，进行定性和定量分析。在计算机上建立简化到一定程度的模型，输入驾驶员对汽车的各种操纵信号，解算出系统的时域响应和频域响应，以此表征汽车的操纵稳定性能。
四、汽车的平顺性
在ADAMS/Car Ride中，定量的平顺性指标测试，方便车辆平顺性能的定量化以及评估振动对乘员的冲击。ADAMS/CarRide 模块为ADAMS/Car的即插即用模块，是进行车辆舒适性分析所需要的工具，包括元件、模型以及事件的定义。使用该模块，可快速完成悬架或整车的装配模型，然后利用该模块提供的舒适性分析试验台，快速地模拟悬架或整车在粗糙路面上或在实际的振动试验台上所进行的各种振动性能试验，支持各种激励信号，包括实测的位移或载荷的时间历程信号，可以同时考虑轮胎对整车振动性能的影响。
ADAMS软件是分析机械动态性能的优秀软件，尤其适合汽车这类复杂的多体系统。利用ADAMS软件在图纸设计阶段对整车动力学性能做出较为全面的预测和评价，对于改善整车动力学性能和关键零部件设计起到了重要的指导作用。
参考文献：
[1]任卫群.车-路系统动力学中的虚拟样机：MSC.ADAMS软件应用实践[M].北京：电子工业出版社，2005.
[2]范成建等.虚拟样机软件MSC.ADAMS应用与提高[M].北京：机械工业出版社，2006.9
[3]余志生.汽车理论（第5版）[M].北京：机械工业出版社，2009.
关键词：虚拟样机技术;ADAMS软件;虚拟试验
虚拟样机技术综合了多种先进方法和技术，因其在缩短产品的研发周期、降低成本以及提高企业效率等方面起到了明显推动作用而得到快速发展，主要在汽车制造业和武器装备制造业中应用较为广泛。作为虚拟样机分析软件的杰出代表，美国MDI公司开发出的机械系统动力学自动分析软件ADAMS，已经被世界各行业许多主要制造商采用，占据了机械系统动态仿真软件51%的市场份额。在汽车设计制造业中，ADAMS广泛应用于汽车零部件设计与优化、整车性能分析评价与预测、新技术开发以及制造。利用该软件进行新产品的性能分析，已经成为汽车研发过程中非常重要的一个环节。
ADAMS功能日益完善，所提供的ADAMS/Car等汽车专业模块，能够帮助汽车工程师快速创建高精度的参数化数字样机和汽车的运动学和动力学仿真模型，进行汽车的动力性能、操纵稳定性、制动性、乘坐舒适性等整车性能仿真分析。用户可以利用Adams在计算机上建立和测试虚拟样机，实现实时在线仿真，了解汽车系统设计的运动性能。
Adams/Car是面向汽车行业和基于模板的建模和分析工具，它不仅包含了很多悬架模型，还包含一系列车辆开发中用到的仿真工况和设计仿真时关心的输出。应用Adams/Car可以快速建立和测试整车和子系统的功能化虚拟样车，可以帮助在车辆研发过程中节省时间、降低费用和风险，提升新车设计的品质。通过Adams/Car的仿真环境，汽车工程师可以在虚拟环境中对于不同的路面、不同的实际条件反复测试他们的设计，从而得到满意的结果。本文主要从以下几方面介绍ADAMS/Car在汽车虚拟试验中的应用。
一、汽车动力性能
对汽车而言，车辆动力学性能尤为重要。为了降低产品开发风险，在样车制造出之前，利用数字化样机对车辆的动力学性能进行计算机仿真，并优化其参数十分必要。
ADAMS/Car Package包括一系列的汽车仿真专用模块，用于快速建立功能化数字样车，并对其多种性能指标进行仿真评价。用ADAMS/Car Package建立的功能化数字样车可包括以下子系统：底盘（传动系、制动系、转向系、悬架）、轮胎和路面、动力总成、车身、控制系统等。借助数字样车，通过ADAMS/Car提供的加速试验功能可以进行样车的动力性虚拟试验，通过试验对样车的动力性评价指标进行分析，仿真分析结果将以动画和数据曲线的形式给出来，可以完全再现真实样车动力性试验的过程。
二、汽车的制动性能
车辆的制动性能是车辆主动安全性能中最重要的性能之一。汽车的制动性能主要通过试验来评价，通过测试汽车的制动距离、制动减速度、制动时间等参数以及车辆在转弯或变更车道时制动方向的稳定性给出评价结果。
ADAMS/CAR模块的整车制动仿真中包括直线制动和转弯制动，直线制动仿真时需输入开始时间、初始速度、路面条件和档位等参数，转弯制动仿真时还需输入转弯半径、制动减速度、侧向加速度等参数。制动仿真结果，可以通过结果的数据文件查看，也可以进入后处理窗口查看各种数据曲线，包括制动过程中的制动管路压力、制动力矩、制动距离、车速、减速度、轮速等制动性能参数以及整车和其他部件参数的变化曲线，还可以利用动画对整个制动过程进行演示。
三、汽车的操纵稳定性
汽车的操纵稳定被称为“高速车辆的生命线”。随着现代汽车行驶速度的不断提高，操纵稳定性更加受到重视。ADAMS/Car中包括各种操纵稳定性虚拟仿真工况，如方向盘角阶跃、斜坡和脉冲输入、蛇行穿越试验、转向轻便性试验等全部试验工况，非常便于对数字样车进行操纵稳定性分析评价。针对各种影响因素——轮胎、悬架、轴荷、质心位置和转动惯量等对操纵稳定性的分析评价，可以通过ADAMS/Car的参数化模型的优势，进行定性和定量分析。在计算机上建立简化到一定程度的模型，输入驾驶员对汽车的各种操纵信号，解算出系统的时域响应和频域响应，以此表征汽车的操纵稳定性能。
四、汽车的平顺性
在ADAMS/Car Ride中，定量的平顺性指标测试，方便车辆平顺性能的定量化以及评估振动对乘员的冲击。ADAMS/CarRide 模块为ADAMS/Car的即插即用模块，是进行车辆舒适性分析所需要的工具，包括元件、模型以及事件的定义。使用该模块，可快速完成悬架或整车的装配模型，然后利用该模块提供的舒适性分析试验台，快速地模拟悬架或整车在粗糙路面上或在实际的振动试验台上所进行的各种振动性能试验，支持各种激励信号，包括实测的位移或载荷的时间历程信号，可以同时考虑轮胎对整车振动性能的影响。
ADAMS软件是分析机械动态性能的优秀软件，尤其适合汽车这类复杂的多体系统。利用ADAMS软件在图纸设计阶段对整车动力学性能做出较为全面的预测和评价，对于改善整车动力学性能和关键零部件设计起到了重要的指导作用。
参考文献：
[1]任卫群.车-路系统动力学中的虚拟样机：MSC.ADAMS软件应用实践[M].北京：电子工业出版社，2005.
[2]范成建等.虚拟样机软件MSC.ADAMS应用与提高[M].北京：机械工业出版社，2006.9
[3]余志生.汽车理论（第5版）[M].北京：机械工业出版社，2009.