Adams-Marc联合仿真 | 早期设计中的悬架零件评估

CAE大拿

"这种能力能够同时快速简单的考察每个设计方案而不会被束缚手脚，实现了既满足任务要求的同时，又减轻了悬架的质量，满足了车辆的燃油经济性。"

汽车在使用过程中可能会经历数次由于误操作，过载，或者翻越、刮蹭、碰撞路牙石而引起的强度问题。这些对产品耐久度有重大影响的载荷形式因其对部分零件的设计有潜在的导向作用而在产品设计中显得尤为重要。在Volvo公司，“行驶翻越路牙石”和“侧滑刮蹭路牙石”的强度问题被分为1 级和2 级两类。

挑战

能够以较高的精确性对峰值载荷进行仿真对设置零件设计载荷和研究车辆性能起到非常重要的作用。多体动力学软件Adams可仿真在“行驶翻越路牙石”和“侧滑刮蹭路牙石”的1级载荷情况。在Adams中，需仿真的零件被建立成线性柔性体，刚好适用1级载荷的情况。而2级载荷牵涉到柔性体的塑性变形和屈曲，这种情况在目前的Adams 中无法仿真得到足够精准的结果。侧滑刮蹭路牙石的载荷情况已经在给定速度和冲击角度的质量块撞击车辆的实际实验中得到了验证。这个实验需要搭建昂贵的实验原型设备，而且只能在产品开发周期后期进行。

解决方案/验证

MSC公司最近开发了Adams-Marc联合仿真技术，这种技术首次让几何非线性和材料非线性的结构特性在多体动力学仿真中得到实现。任何Adams和Marc的模型的都能在联合仿真中使用，而后处理又是相对独立的。当设置侧滑刮蹭路牙石的联合仿真模型时，下控制臂在 Marc 中与车体之间用衬套连接，其余的车辆模型则建立在Adams/car 中。Adams运行动力学分析的同时，Marc则进行准静力分析，这表示不考虑各零件的质量和惯性。在Marc中进行考虑质量效应的瞬态分析也是有可能的。Adams引导联合仿真，然后反馈结果到Marc中。Marc把从Adams中得到的结果进行插值运算，然后再把得到的结果传递给Adams。Adams再在下一步中推算这些结果。Adams-Marc联合仿真应用在VolvoS80前悬架上时，精准的预测了侧滑刮蹭路牙石的2级载荷特性。无论是低速碰撞（1级载荷）还是高速碰撞（2级载荷），仿真都能得到与实验测试相同的结果。

结果/收益

精准仿真 2 级载荷的能力将充分提高产品开发的水平。“从产品研发的初级阶段开始，我们就有能力评估在2级载荷的作用下，不同方案设计的效果。”Volvo 公司Wirje说道：“这种能力能够同时快速简单的考察每个设计方案而不会被束缚手脚，实现了既满足任务要求的同时，又减轻了悬架的质量，满足了车辆的燃油经济性。与此同时，我们可以在一开始就通过进行精确的产品开发来节省消耗在悬架研发上的资金和时间，因此原型验证过程可以大大缩短。”

更多信息请点击：http://d33thvmu37kot3.cloudfront ... summer_cn_10-11.pdf