(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210687515.8 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 江铃汽车股份有限公司 地址 330000 江西省南昌市南昌县 迎宾中 大道2111号 (72)发明人 谢伦　童磊　吴茂伟　徐勇　 洪吉发　 (74)专利代理 机构 南昌青远专利代理事务所 (普通合伙) 36123 专利代理师 唐棉棉 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种基于ADAMS的转向机构多体动力学建模 及参数确认方法 (57)摘要 一种基于ADAMS的转向机构多体动力学建模 及参数确认方法， 根据转向系统组成特征， 通过 虚拟样机技术建立多刚体动力学模 型， 并施加等 效转向机 带动转向杆的动力源； 以多刚体动力学 的各个零件的尺寸及质心位置坐标作为仿真的 输入值， 系统转向角为输出值； 仿真测试转向系 统原始左、 右转角时间 ‑角度运动状态， 获取零件 运动距离与转向角度变化值； 在设计边界范围 内， 均分数据组输入并获取输出结果； 以阿克曼 转角理论下运动特征视为理想的转向节左右角 度关系： 以整个转向过程差值的均方根值累计最 小为优化目标， 转化成数学关系并搭建函数算 法， 运算得出目标结果。 应用于整车开发过程中 转向系统设计， 对提高转向系统参数开发效率， 节省开发资源 有重要意 义。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 114936428 A 2022.08.23 CN 114936428 A 1.一种基于ADAMS的转向机构多体动力学建模及参数确认方法， 其特征在于， 步骤如 下： 1） 根据转向系统组成特征， 定义所有的关键尺寸点、 质心位置、 运动副， 通过虚拟样机 技术， 建立多刚体动力学模型， 并施加等效转向机带动转向杆的动力源； 2） 以多刚体动力学的各个零件的尺寸及质心位置坐标作为仿真的输入值， 系统转向角 为输出值； 仿真测试转向系统原始左、 右转角时间 ‑角度运动状态， 获取零件运动距离与转 向角度变化 值； 在设计边界范围内， 均分数据组输入并获取输出 结果； 3） 以阿克曼转角理论下运动特征， 视为理想的转向节左右角度关系： 以理想转角和实 际转角， 在整个转向过程差值的均方根值累计最小为优化 目标， 转化成数学关系并搭建函 数算法， 由虚拟机运 算得出目标结果。 2.根据权利要求1所述的基于ADAMS的转向机构多体动力学建模及参数确认方法， 其特 征在于： 步骤1） 中， 根据转向系统各零部件的特征， 按多体动力学理论的方法， 获取质心和 简单构体的尺寸数据， 完成坐标系转换； 根据已获得的多体质心 坐标和尺寸， 结合 实际零件 的运动副情况， 在ADAMS中建立多体动力学模 型， 并模拟转向机带动横拉杆的运动方式施加 虚拟动力源， 在系统中增 加角度传感器获得 所需的转向节运动状态。 3.根据权利要求1或2所述的基于ADAMS的转向机构多体动力学建模及参数确认方法， 其特征在于： 步骤2） 中， 选取系统所有刚体的质心 点和尺寸， 在设计边界范围内对参数均分 输入数据在虚拟 机中运行， 根据 尺寸、 质心变化量与系统转向角变化幅度， 确认各个参数灵 敏度， 对各个刚体的参数点进行  “灵敏度”上的区分， 筛选高灵敏度数据， 并在接下来只对 这部分数据进行进一 步的运动关系优化， 以减少数据运 算压力。 4.根据权利要求3所述的基于ADAMS的转向机构多体动力学建模及参数确认方法， 其特 征在于： 为节省算力， 仅对筛选出灵敏度相对高的一部 分参数进 行运算， 由虚拟机按照编辑 好的算法， 计算对比出最佳 结果， 获取目标参数。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114936428 A 2一种基于ADAMS的转向机构多体动力学 建模及参数确认方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种高效的多体动力学建模方法及零部件关键参数确认方法， 应用于 整车开发过程中转向系统设计。 背景技术 [0002]现有转向系统设计过程中， 转向系统的各类参数仿真使用的都是完整的数模外 形。 此类模型有大量与试验目的无关的网格细节参与到仿真过程， 对工作站算力要求非常 高。 且仿真后对调参过程不对参数的影响程度进 行分级， 进一步加重了工作 站的算力压力。 在后端实车调教过程， 对众多参数进行调整则需要更多工程师资源的投入， 效率低； 因此需要本发明， 运用多体动力学的思维， 基于转向系统运动特征， 将各个部件视 为刚体。 仿 真过程只需要影响运动的基本尺寸、 质心 位置和部件之 间运动副， 极大降低算力 压力。 且对目标参数进 行灵敏度分级， 筛选出少量高灵敏度参数进 行定向优化。 这对接下来 的算力节省和制作不同参数零件进行实车调整具有指导 意义。 发明内容 [0003]本发明针对现有技术不足， 提出一种基于ADAMS的转向机构多体动力学建模及最 佳零部件参数确认方法， 对提高转向系统参数开发效率， 节省开发资源有重要意 义。 [0004]本发明采用的技 术方案： 一种基于ADAMS的转向机构多体动力学建模及参数确认方法， 其 步骤包括： 1） 根据转向系统组成特征， 定义所有的关键尺寸点、 质心位置、 运动副， 通过虚拟 样机技术， 建立多刚体动力学模型， 并施加等效转向机带动转向杆的动力源； 2） 仿真测试转向系统原始左、 右转角时间 ‑角度运动状态， 获取零件运动 距离与转 向角度变化值。 以多刚体动力学 的各个零件的尺寸及质心位置坐标作为仿真的输入值， 系 统转向角为输出值。 在设计边界范围内， 均分成一定数量的数据组输入并获取输出结果。 根 据尺寸质心变化量与系统转向角变化幅度， 对各个刚体的参数点进 行 “灵敏度”上的区分。 筛选高灵敏度数据， 并在接下来只对这部分数据进行进一步的运动关系优化， 以减少数据 运算压力； 3） 以阿克曼转角理论下运动特征， 视为理想 的转向节左右角度关系： 以理想转角 和实际转角， 在整个转向过程差值的均方根值累计最小为优化 目标， 转化成数学关系并搭 建函数算法， 由虚拟机运 算得出目标结果。 [0005]步骤1） 中， 根据转向系统各零部件的特征， 按多体动力学理论的方法， 获取质心和 简单构体的尺寸数据， 完成坐标系转换； 根据已获得的多体质心 坐标和尺寸， 结合 实际零件 的运动副情况， 在ADAMS中建立多体动力学模 型， 并模拟转向机带动横拉杆的运动方式施加 虚拟动力源， 在系统中增 加角度传感器获得 所需的转向节运动状态。 [0006]步骤2） 中， 选取系统所有刚体 的质心点和尺寸， 在设计边界范围内对参数均分输 入数据在虚拟机中运行， 根据 尺寸、 质心变化量与系统转向角变化幅度， 判定各个刚体的参说　明　书 1/3 页 3 CN 114936428 A 3