方程式赛车动力学仿真-扭杆弹簧调试技巧

单元连接（并非最外圈的节点），此时RP点位为对外连接的接口，外力通过RP点把力均匀地传递到两个厚度内所有节点上，跟实际状态符合，如图14-61所示；整根扭杆弹簧约束模型如图14-62所示，与上述扭杆弹簧相比，增加RP-3，扭转弹簧与支撑架的固定及车架旋转的接口分开；此时RP-1与车架旋转约束，RP-2与车架固定约束，RP-3与支架固定约束。

图14-61　MPC多点约束

图14-62　扭杆弹簧约束模型

前处理完成后计算扭杆弹簧的前20阶模态，前六阶模态如图14-63～图14-68所示，模态中性文件制作参考横向稳定杆Ⅱ；测量扭杆弹簧的扭转角度最大值为0.055 rad，如图14-69所示，施加扭转力矩为10 N·m；根据刚度计算公式：计算出刚度为72.73 N·m/rad。此时扭转弹簧刚度变小。

图14-63　一阶变形图

图14-64　二阶变形图

图14-65　三阶变形图

图14-66　四阶变形图

图14-67　五阶变形图

图14-68 六阶变形图

图14-69　扭转角度

1.结构框调试

扭杆弹簧制作完成后，因为长度增加200 mm，即一倍，此时对应的结构框需要调整，同时还需新建RP-1点对应的结构框，RP-1与RP-3之间的距离为50 mm，RP-2与RP-3之间的距离为350 mm；调试结构框前，将模型FSAE_sus_front_torsion另存为：FSAE_sus_front_torsion_400。

（1）单击Build ＞ Construction Frame ＞ New命令，弹出创建结构对话框，如图14-70所示，在下列对话框中输入相应的数据：

图14-70　结构框_torsion_front_mount

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

·　Location Dependency：Delta location from coordinate；

·　Coordinate Reference（参考坐标）：._FSAE_sus_front_torsion_400.ground.cfl_zhijia_to_chassis；

·　Location：-50，0，0，此位置与扭杆弹簧中的RP-1位置对应；

·　Location in：local；

·　Orientation Dependency：User-entered values；

·　Orient using：Euler Angles；

·　Euler Angles：0，0，0。

（2）单击OK按钮，完成._FSAE_sus_front_torsion_400.ground.cfl_torsion_front_mount结构框的创建。

（3）单击Build ＞ Construction Frame ＞ Modify命令，在下列对话框中输入相应的数据：

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

·　Location Dependency：Delta location from coordinate；

·　Coordinate Reference（参考坐标）：._FSAE_sus_front_torsion_400.ground.cfl_zhijia_to_chassis；

·　Location：350，0，0，此位置与扭杆弹簧中的RP-2位置对应；

·　Location in：local；

·　Orientation Dependency：User-entered values；

·　Orient using：Euler Angles；

·　Euler Angles：0，0，0。(www.xing528.com)

（4）单击OK按钮，完成._FSAE_sus_front_torsion_400.ground.cfl_torsion_rear_mount结构框的修改。

2.替换扭杆弹簧

（1）单击Build ＞ Part ＞ Flexible Body ＞ Modify 命令，弹出创建部件对话框，如图14-71所示，在下列对话框中输入相应的数据：

图14-71　柔性体修改（替换）

·　Flexible Body Name：fsae_torsion；

·　Type：left；

·　Location Dependency：Delta location from coordinate；

·　Coordinate Reference（参考坐标）：._FSAE_sus_front_torsion_400.ground.cfl_zhijia_to_chassis；

·　Location：350，0，0；

·　Location in：local；

·　Orientation Dependency：User-entered values；

·　Orient using：Euler Angles；

·　Euler Angles：-90，90，180；

·　Left MNF File：file：//D：/ADAMS_MNF/fsae_torsion_400.mnf；

·　Right MNF File：file：//D：/ADAMS_MNF/fsae_torsion_400.mnf；

·　Color：maize。

（2）单击OK按钮，完成部件._FSAE_sus_front_torsion_400.fbl_fsae_torsion的替换；替换完成后，RP-2与RP-3对应的约束不用修改；需要把RP-3处扭杆弹簧与副车架的旋转约束移动到RP-1处。

3.调试约束

（1）单击Build ＞ Attachments ＞ Joint ＞ Modify命令，弹出修改约束对话框，如图14-72所示，在下列对话框中输入相应的数据：

图14-72　约束_torsion_front

·　Joint Name（约束副名称）：torsion_front；

·　Type：single；

·　I Part：._FSAE_sus_front_torsion_400.fbl_fsae_torsion；

·　J Part：._FSAE_sus_front_torsion_400.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_front_torsion_400.ground.cfl_torsion_front_mount；

·　Location：0，0，0；

·　Location in：local；

·　Closest Interface Node：left/5951，right/5951（5951指有限元软件中创建的接口点）；

·　Orientation Dependency：User entered values；

·　Orient using：Euler Angles；

·　Euler Angles：90，90，0。

（2）单击OK按钮，完成约束副._FSAE_sus_front_torsion_400.jolrev_torsion_front的创建。

至此悬架模型调试完成，如图14-73所示；后悬架按相同方式调试，此处不再重复，后悬架模型存储在章节电子文件中，创建好的后悬架模型如图14-74所示。

图14-73　前悬架FSAE_sus_front_torsion_400

图14-74　后悬架FSAE_sus_rear_torsion_400