ADAMS软件在四轮转向汽车动力学研究中的应用

"基于ADAMS软件的汽车四轮转向动力学研究，通过建立虚拟样机模型，分析四轮转向与前轮转向的瞬态动力学特性，以提升操纵稳定性。" 在汽车工程领域，四轮转向（4WS）技术是一种增强车辆操纵稳定性的创新设计。传统的汽车只有前轮转向，而四轮转向系统则允许后轮在特定情况下也参与转向，从而改善车辆的动态性能。本文由陈广彦、薛继超和张伯俊共同完成，他们运用机械系统动力学仿真工具ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）构建了一款新设计的四轮转向汽车的虚拟样机模型。 ADAMS是一款强大的多体动力学仿真软件，能够帮助工程师在设计阶段就预测和分析复杂机械系统的动态行为。在本文中，作者们通过ADAMS/VIEW模块建立了汽车的详细多体模型，包括车辆的各个部件以及前后轮的转向机构。他们设置了前、后轮转角的输入，模拟了前轮转向和四轮转向两种情况，以此来对比两者的动力学特性。 多体动力学方程是ADAMS进行仿真的基础，通常采用带拉格朗日乘子的第一类拉格朗日方程，该方程考虑了系统的动能T、广义力Q、约束条件以及拉格朗日乘子。在建立模型时，ADAMS选择每个刚体的坐标和欧拉角作为广义坐标，处理完整的和非完整的约束系统，从而得到系统的动力学方程。通过这些方程，可以求解系统在各种工况下的运动状态。 在虚拟样机仿真过程中，作者们对比了四轮转向和前轮转向在瞬态动力学特性上的差异。他们发现，四轮转向汽车在低速行驶时，如并列停车，能显著减小转弯半径，提高了操控便捷性。而在高速行驶时，如变道或避障，四轮转向能提供更好的操纵稳定响应，提升了行车安全性。 基于ADAMS的四轮转向汽车动力学研究揭示了四轮转向技术对于提升汽车操纵稳定性的潜在优势，为汽车设计提供了有价值的参考。这种仿真方法不仅可以优化现有设计，还可以在设计初期就避免可能存在的问题，降低研发成本，加速产品开发进程。