设计仿真 | Adams助力斯梅德利公司精确评估重型车辆性能
案例背景
斯梅德利工程事务所的工程师团队使用Adams可以精确地确定重型车辆的操纵性。
Adams Car 使斯梅德利的工程师们不受模板可用性的限制,能够自由地设想和配置车辆。在过去的几十年里,汽车行业已经取得了一些巨大的进步。与先驱相比,今天在售的大多数车辆都具有出色的操纵稳定性。然而,重量级车辆通常被定义为更难操控的车辆。
原则上,车辆的车轴数量、铰接点和类型、转向轮和非线性悬架特性等都没有限制。也可以模拟出第五轮间隙和流体动态晃动等特征。工程师可以根据车辆的复杂程度选择不同的仿真参数。
斯梅德利的工程师们面临着挑战,因为他们一直使用的车辆动力学软件只提供基于一定模板的车辆配置。因此,该团队只能模拟软件供应商提供的类似车辆模板的车辆组合。鉴于澳大利亚重型车辆行业的快速变化,该团队需要自由地设想和配置车辆,而不仅是那些目前正在使用的车辆。
使用 Adams Car 克服分析挑战
通过 Adams Car,该团队可以快速有效地配置多组合大型车辆模型,如60米的公路列车,有8个或更多的车辆单元,每个单元有多个车轴。该软件还可以通过复制子系统快速复制车辆单元。
此外,斯梅德利的工程师团队使用 Adams 确保重型车辆满足澳大利亚PBS(Performance Based Standards) 法规要求。
虚拟轮胎测试以实现参数一致
在任何车辆中,轮胎设计都起着重要作用。斯梅德利工程行业生态系统中的大多数参与者对轮胎进行物理测试,由于是基于不一致的标准和测试参数,可能会导致不正确的轮胎数据。
使用 Adams 轮胎拟合工具(TFT),工程师可以建立虚拟轮胎。他们可以在轮胎的测试范围之内推断轮胎的特性,包括充气压力、垂直载荷、滑移角、外倾角等参数。TFT允许比较不同轮胎之间的多参数一致性。
增强将来车辆的操纵性能
斯梅德利的工程师们已经使用 Adams 两年多了,能模拟重型车辆执行一系列操纵工况时的性能,如严重的变道、翻车、横摆阻尼和扫频路径评估。
根据他们使用至少三个不同车辆建模软件的经验,斯梅德利工程师发现 MSC Adams 是最强大和最灵活的模拟工具,且不影响模型建立时间。
鉴于使用 Adams 的良好经验,工程团队也在探索使用其他 MSC 产品进行 FEA 分析。他们感兴趣的一个领域是拖车牵引联轴器或拖车主销。虽然Adams Car可以帮助识别这些力,但还是要使用MSC Apex或MSC Nastran进行有限元分析。
能够将Adams车辆仿真软件与MSC的其他FEA产品相结合是一大优势。例如,Adams的力输出可以直接输入到子系统中进行部件的FEA分析。这允许针对单个车辆、道路地形和操纵性进行底盘性能和部件应力的耦合分析。