虛擬樣機(jī)技術(shù)在沙灘車(ATV)開發(fā)中的應(yīng)用.pdf

1、傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計過程是一個樣機(jī)試制,到測試評估,再到反饋設(shè)計的循環(huán)反復(fù)過程。這其中的每一次循環(huán),都伴隨著有物理樣機(jī)的建造或修改,和伴之而來的產(chǎn)品開發(fā)周期的延長和開發(fā)成本的增長。采用虛擬樣機(jī)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā),全過程以數(shù)字化方式進(jìn)行,避免了物理樣機(jī)的建造,有利于縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,降低產(chǎn)品開發(fā)成本,改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量,提高面向客戶與市場需求的能力。本文針對某公司生產(chǎn)的150型沙灘車,采用虛擬樣機(jī)技術(shù)建立了該車的多體動力學(xué)模型。對模型進(jìn)行了平順性

2、和操縱穩(wěn)定性虛擬試驗,對試驗結(jié)果進(jìn)行分析評價,找出了影響沙灘車平順性和操縱穩(wěn)定性的主要因素,并提出了改進(jìn)意見。首先,利用廠方提供的圖紙和部分技術(shù)參數(shù),在CATIA環(huán)境下對沙灘車主要結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行幾何建模和虛擬裝配,得到整車三維實體模型。將CATIA中的三維實體模型通過文件轉(zhuǎn)換導(dǎo)入到ADAMS中,根據(jù)各部件的相對約束、運(yùn)動關(guān)系,在ADAMS中建立了該車整車多體動力學(xué)模型。利用諧波疊加算法建立了沙灘車平順性試驗所需的各級路面譜文件,并編制了操

3、縱穩(wěn)定性試驗所需的水平路面。對發(fā)動機(jī)激振力進(jìn)行了分析,實現(xiàn)了ADAMS中沙灘車發(fā)動機(jī)激振力的模擬。然后,對沙灘車多體動力學(xué)模型進(jìn)行屏蔽發(fā)動機(jī)激勵和考慮發(fā)動機(jī)激勵時的整車平順性仿真試驗,并利用編制好的平順性評價軟件對試驗結(jié)果進(jìn)行了分析評價,結(jié)果表明該車在砂石路面低速行駛時,駕駛員會感到不舒適,手把有些振動,高速行駛時駕駛員就會感到很不舒適,手把有明顯振動;在類似田野的F級路面上行駛,駕駛員都會感到極不舒適,工作環(huán)境十分惡劣。針對路面激勵對

4、沙灘車低頻振動的問題,采用正交試驗法對該車前后減震器參數(shù)進(jìn)行了試驗研究,研究表明前懸架阻尼對整車平順性影響最大,整車平順性隨懸架剛度阻尼的增加變差。最后,參照《汽車操縱穩(wěn)定性試驗方法》對沙灘車多體動力學(xué)模型進(jìn)行穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗、角階躍輸入試驗和單“移線”試驗,并對仿真結(jié)果進(jìn)行了分析評價,結(jié)果表明采用單搖臂式后懸和后橋單軸驅(qū)動是造成沙灘車在低側(cè)向加速度時具有不足轉(zhuǎn)向、中等側(cè)向加速度時具有過多轉(zhuǎn)向、高側(cè)向加速度時又具有不足轉(zhuǎn)向特性的原因。文章還