方程式赛车悬架：前螺旋弹簧拉杆悬架模拟

1.模型导入

（1）启动ADAMS/CAR，选择专家模块进入建模界面。

（2）单击File ＞ Open命令，弹出打开模板对话框，如图14-2所示，在Template Name中输入：mdids：//FASE/templates.tbl/_FSAE_sus_front.tpl。

图14-2　打开模板对话框

（3）单击OK按钮，导入模型。

2.删除部件、弹簧、避震器、约束、结构框

通过删除部件，与部件相关联的约束、弹簧、避震器等都会全部删除，最后删除多余的硬点和结构框，此种方法删除速度较快，同时不容易出现错误。需要删除的信息如下：

3.保存模型

（1）单击File ＞ Save As命令，弹出保存模板对话框，如图14-3所示，在下列对话框中输入相应的数据：

图14-3　模型保存对话框

·　Template Name：_FSAE_sus_front；

·　New Template Name：FSAE_sus_pullrod；

·　Major Role（主特征）：suspension；

·　File Format：Binary；

·　Target：Datebase/FASE。

（2）单击OK按钮，完成推杆式悬架模型模板FSAE_sus_pullrod的保存。

4.添加硬点

（1）单击Build ＞ Hardpoind ＞ New命令，弹出创建硬点对话框，如图14-4所示，在下列对话框中输入相应的数据：

图14-4　硬点创建

·　Hardpoint：damper_up；

·　Typer：left；

·　Location：-10.8，-157.0，351.0。

（2）单击Apply按钮，完成._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_damper_up硬点的创建。

（3）重复上述创建硬点步骤，完成图14-5中标注线内的硬点创建。

图14-5　硬点信息

5.部件prod

（1）单击Build ＞ Part ＞ General Part ＞ New命令，弹出创建部件对话框，如图14-6所示，在下列对话框中输入相应的数据：

·　General Part：prod；

·　Type：left；

·　Location Dependency：Centered between coordinates；

·　Centered between：Two Coordinates；

图14-6　部件_prod

·　Coordinate Reference #1（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_prod_outer；

·　Coordinate Reference #2（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_prod_to_bellcrank；

·　Orientation Dependency：Orient axis along line；

·　Coordinate Reference #1（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_prod_outer；

·　Coordinate Reference #2（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_prod_to_bellcrank；

·　Axis：Z；

·　Mass：1；

·　Ixx：1；

·　Iyy：1；

·　Izz：1；

·　Density：Material；

·　Material Type：.materials.steel。

（2）单击OK按钮，完成部件._FSAE_sus_pullrod.gel_prod的创建。

6.几何体prod

（1）单击Build ＞ Geometry ＞ Link ＞ New命令，弹出创建几何体对话框，如图14-7所示，在下列对话框中输入相应的数据：

图14-7　几何体_prod

·　Link Name（连杆名称）：prod；

·　General Part：._FSAE_sus_pullrod.gel_prod；

·　Coordinate Reference #1（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_prod_outer；

·　Coordinate Reference #2（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_prod_to_bellcrank；

·　Radius（半径）：7；

·　Color：blue；

·　勾选Calculate Mass Properties of General Part复选框，当几何体建立好之后，会更新对应部件的质量和惯量参数；

·　Density：Material；

·　Material Type：steel。

（2）单击OK按钮，完成._FSAE_sus_pullrod.gel_prod.gralin_prod几何体的创建。

7.部件zhijia

（1）单击Build ＞ Part ＞ General Part ＞ New命令，在下列对话框中输入相应的数据：

·　General Part：zhijia；

·　Type：left；

·　Location Dependency：Centered between coordinates；

·　Centered between：Three Coordinates；

·　Coordinate Reference #1（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_prod_to_bellcrank；

·　Coordinate Reference #2（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_zhijia_to_chassis；

·　Coordinate Reference #2（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_zhijia_to_damper；

·　Orientation Dependency：User-entered values；

·　Orient using：Euler Angles；

·　Euler Angles：0，0，0；

·　Mass：1；

·　Ixx：1；

·　Iyy：1；

·　Izz：1；

·　Density：Material；

·　Material Type：.materials.steel。

（2）单击OK按钮，完成部件._FSAE_sus_pullrod.gel_zhijia的创建。

8.三角臂几何体zhijia

（1）单击Build ＞ Geometry ＞ Arm ＞ New命令，在下列对话框中输入相应的数据：

·　Link Name（连杆名称）：zhijia；

·　General Part输入：._FSAE_sus_pullrod.gel_zhijia；

·　Coordinate Reference #1（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_prod_to_bellcrank；

·　Coordinate Reference #2（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_zhijia_to_chassis；

·　Coordinate Reference #2（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_zhijia_to_damper；

·　Radius（半径）：5；

·　Color：yellow；

·　勾选Calculate Mass Properties of General Part复选框，当几何体建立好之后，会更新对应部件的质量和惯量参数；

·　Density：Material；

·　Material Type：steel。

（2）单击OK按钮，完成._FSAE_sus_pullrod.gel_zhijia.graarm_zhijia几何体的创建。

9.部件damper_up

（1）单击Build ＞ Part ＞ General Part ＞ New命令，在下列对话框中输入相应的数据：

·　General Part：damper_up；

·　Type：single；

·　Location Dependency：Delta location from coordinate；

·　Coordinate Reference（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_damper_up；

·　Location：0，0，0；

·　Location in：local；

·　Orientation Dependency：User-entered values；

·　Orient using：Euler Angles；

·　Euler Angles：0，0，0；

·　Mass：1；

·　Ixx：1；

·　Iyy：1；

·　Izz：1；

·　Density：Material；

·　Material Type：.materials.steel。

（2）单击Apply按钮，完成部件._FSAE_sus_pullrod.gel_damper_up的创建。

10.部件damper_down

（1）单击Build ＞ Part ＞ General Part ＞ New命令，在下列对话框中输入相应的数据：

·　General Part：damper_down；

·　Type：single；

·　Location Dependency：Delta location from coordinate；

·　Coordinate Reference（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_zhijia_to_damper；

·　Location：0，0，0；

·　Location in：local；

·　Orientation Dependency：User-entered values；

·　Orient using：Euler Angles；

·　Euler Angles：0，0，0；

·　Mass：1；

·　Ixx：1；

·　Iyy：1；

·　Izz：1；

·　Density：Material；

·　Material Type：.materials.steel。

（2）单击OK按钮，完成部件._FSAE_sus_pullrod.gel_damper_down的创建。

11.结构框

（1）单击Build ＞ Construction Frame ＞ New命令，弹出创建结构框对话框，如图14-8所示，在下列对话框中输入相应的数据：

·　Construction Frame（结构框名称）：spring_mount_base；

·　Location Dependency：Delta location from coordinate；

·　Coordinate Reference（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_zhijia_to_damper；

·　Location：0，0，0；

·　Location in：local；

·　Orientation Dependency：Orient axis to point；

·　Coordinate Reference（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_damper_up；

·　Axis：Z。

图14-8　模结构框对话框(www.xing528.com)

（2）单击Apply按钮，完成._FSAE_sus_pullrod.ground.cfl_spring_mount_base结构框的创建。同理，创建其他结构框。

·　Construction Frame（结构框名称）：spring_mount；

·　Location Dependency：Delta location from coordinate；

·　Coordinate Reference（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.cfl_spring_mount_base；

·　Location：0，0，50；

·　Location in：local；

·　Orientation Dependency：Orient axis to point；

·　Coordinate Reference（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_damper_up；

·　Axis：Z。

（3）单击OK按钮，完成._FSAE_sus_pullrod.ground.cfl_spring_mount结构框的创建。

12.弹　簧

（1）单击Build ＞ Force ＞ Spring ＞ New命令，弹出创建弹簧对话框，如图14-9所示，在下列结构框中输入相应的数据：

·　Spring Name（减震器名称）：spring；

·　I Part：._FSAE_sus_pullrod.gel_damper_up；

·　J Part：._FSAE_sus_pullrod.gel_damper_down；

·　I Coordinate Reference（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_damper_up；

·　J Coordinate Reference（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.cfl_spring_mount；

图14-9　spring弹簧创建对话框

·　Installed Length（安装长度）：单击DM（iCoord，jCoord），自动计算弹簧的安装长度并填入到方框中，此模型的安装长度为152.237 484 161 6，弹簧刚度曲线如图14-10所示；

图14-10　弹簧刚度曲线

·　Property File（属性文件）：mdids：//FASE/springs.tbl/test_my_25.spr，弹簧属性文件用记事本文件打开后如下列信息所示，可以根据实验情况测出弹簧的参数（力与位移之间的关系，即刚度）填写到如下信息列表中，可修改部分为下划线部分；

·　Spring Diameter（弹簧直径）：拖动滑块选择22 mm；

·　Spring of Coils（弹簧圈数）：拖动滑块选择15。

（2）单击OK按钮，完成弹簧._FSAE_sus_pullrod.nsl_spring的创建。

13.避震器

（1）单击Build ＞ Force ＞ Damper ＞ New命令，弹出避震器创建对话框，如图14-11所示，在下列对话框中输入相应的数据：

·　Damper Name（减震器名称）：damper；

·　I Part：._FSAE_sus_pullrod.gel_damper_up；

·　J Part：._FSAE_sus_pullrod.gel_damper_down；

·　I Coordinate Reference（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_damper_up；

·　J Coordinate Reference（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_zhijia_to_damper；

图14-11　damper避震器创建对话框

·　Property File（属性文件）：mdids：//FASE/dampers.tbl/msc_0001.dpr，避震器系数曲线如图14-12所示，具体数据如下列避震器信息；

图14-12　避震器系数曲线

·　Damper Diameter（避震器直径）：拖动滑块选择10 mm；

·　Color：maize。

（2）单击OK按钮，完成避震器._FSAE_sus_pullrod.dal_damper的创建。

14.部件uca与prod之间的spherical约束

（1）单击Build ＞ Attachments ＞ Joint ＞ New命令，弹出约束件对话框，如图14-13所示，在下列对话框中输入相应的数据：

图14-13　刚性约束-spherical

·　Joint Name（约束副名称）：prod_outer；

·　Type：left；

·　I Part：._FSAE_sus_pullrod.gel_uca；

·　J Part：._FSAE_sus_pullrod.gel_prod；

·　Joint Type（约束副类型）：spherical；

·　Active（激活）：always；

·　Location Dependency：Delta location from coordinate；

·　Coordinate Reference（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_prod_outer；

·　Location：0，0，0；

·　Location in：local。

（2）单击Apply按钮，完成约束副._FSAE_sus_pullrod.jolsph_prod_outer的创建。

15.部件zhijia与prod之间的convel约束

（1）单击Build ＞ Attachments ＞ Joint ＞ New命令，在下列对话框中输入相应的数据：

·　Joint Name（约束副名称）：zhijia_to_pullrod；

·　I Part：._FSAE_sus_pullrod.gel_zhijia；

·　J Part：._FSAE_sus_pullrod.gel_prod；

·　Joint Type（约束副类型）：convel；

·　Active（激活）：always；

·　Location Dependency：Delta location from coordinate；

·　Coordinate Reference（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_prod_to_bellcrank；

·　Location：0，0，0；

·　Location in：local；

·　I-Part Axis：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_zhijia_to_chassis；

·　J-Part Axis：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_prod_outer。

（2）单击Apply按钮，完成约束副._FSAE_sus_pullrod.jolcon_zhijia_to_pullrod的创建。

16.部件zhijia与suspension_to_chassis之间的revolute约束

（1）单击Build ＞ Attachments ＞ Joint ＞ New命令，在下列对话框中输入相应的数据：

·　Joint Name（约束副名称）：zhijia_to_chassis；

·　Type：left；

·　I Part：._FSAE_sus_pullrod.gel_zhijia；

·　J Part：._FSAE_sus_pullrod.mts_suspension_to_chassis；

·　Joint Type（约束副类型）：revolute；

·　Active（激活）：always；

·　Location Dependency：Delta location from coordinate；

·　Coordinate Reference（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_zhijia_to_chassis；

·　Location：0，0，0；

·　Location in：local；

·　Orientation Dependency：User entered values；

·　Orient using：Euler Angles；

·　Euler Angles：90，90，0。

（2）单击Apply按钮，完成约束副._FSAE_sus_pullrod.jolrev_zhijia_to_chassis的创建。

17.部件zhijia与damper_down之间的hook约束

（1）单击Build ＞ Attachments ＞ Joint ＞ New命令，在下列对话框中输入相应的数据：

·　Joint Name（约束副名称）：damper_down；

·　Type：left；

·　I Part：._FSAE_sus_pullrod.gel_zhijia；

·　J Part：._FSAE_sus_pullrod.gel_damper_down；

·　Joint Type（约束副类型）：hook；

·　Active（激活）：always；

·　Location Dependency：Delta location from coordinate；

·　Coordinate Reference（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_zhijia_to_damper；

·　Location：0，0，0；

·　Location in：local；

·　I-Part Axis：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_prod_to_bellcrank；

·　J-Part Axis：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_damper_up。

（2）单击Apply按钮，完成约束副._FSAE_sus_pullrod.jolhoo_damper_down的创建。

18.部件damper_up与suspension_to_chassis之间的hook约束

（1）单击Build ＞ Attachments ＞ Joint ＞ New命令，在下列对话框中输入相应的数据：

·　Joint Name（约束副名称）：damper_up；

·　Type：left；

·　I Part：._FSAE_sus_pullrod.gel_damper_up；

·　J Part：._FSAE_sus_pullrod.mts_suspension_to_chassis；

·　Joint Type（约束副类型）：hook；

·　Active（激活）：always；

·　Location Dependency：Delta location from coordinate；

·　Coordinate Reference（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_damper_up；

·　Location：0，0，0；

·　Location in：local；

·　I-Part Axis：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_damper_up_ref；

·　J-Part Axis：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_zhijia_to_damper。

（2）单击Apply按钮，完成约束副._FSAE_sus_pullrod.jolhoo_damper_up的创建。

19.部件damper_up与damper_down之间的cylindrical约束

（1）单击Build ＞ Attachments ＞ Joint ＞ New命令，在下列对话框中输入相应的数据：

·　Joint Name（约束副名称）：damper；

·　Type：left；

·　I Part：._FSAE_sus_pullrod.gel_damper_up；

·　J Part：._FSAE_sus_pullrod.gel_damper_down；

·　Joint Type（约束副类型）：cylindrical；

·　Active（激活）：always；

·　Location Dependency：Centered between coordinates；

·　Centered between：Two Coordinates；

·　Coordinate Reference #1（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_damper_up；

·　Coordinate Reference #2（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_zhijia_to_damper；

·　Location Dependency：Orient axis to point；

·　Coordinate Reference（参考坐标）：._FSAE_sus_pullrod.ground.hpl_damper_up。

（2）单击OK按钮，完成约束副._FSAE_sus_pullrod.jolcyl_damper的创建。

至此，拉杆悬架模型建立完成，如图14-14所示，保存模型参考图14-3，参数保持默认。

图14-14　螺旋弹簧式拉杆悬架

20.螺旋弹簧式拉杆悬架子系统

·　按F9键，将专家模板转换到标准模式，单击File ＞ New ＞ Suspension命令，弹出子系统对话框，如图14-15所示，在下列对话框中输入相应的数据：

图14-15　纵置式推杆悬架子系统

·　Subsystem Name（系统名称）：FSAE_sus_pullrod；

·　Minor Role（副特征）：front；

·　Template Name（模板路径）：mdids：//FASE/templates.tbl/_FSAE_sus_pullrod.tpl。

（2）单击OK按钮，完成拉杆式悬架子系统FSAE_sus_pullrod的创建。