SaberRD設(shè)計(jì)示例：汽車液壓減震系統(tǒng)設(shè)計(jì)

介紹

本示例是一個(gè)簡單的液壓減振器系統(tǒng)的分層設(shè)計(jì)，利用這個(gè)設(shè)計(jì)用戶可以模擬車身垂直運(yùn)動的變化，如道路上的凹凸不平或坑洼，同時(shí)還可以獨(dú)立仿真每個(gè)車輪變化的靈活性。這里要說的是，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)假設(shè)車輛或汽車的重量分布均勻。

設(shè)計(jì)實(shí)例使用了SaberRD的一些較新功能，如設(shè)計(jì)變量、實(shí)驗(yàn)編輯器和故障分析器。由于要運(yùn)行故障分析，因此需要具有故障分析器FAULT的license許可。

電路說明

從上圖中可以看出，設(shè)計(jì)包括了每個(gè)車輪（如schematic：Wheel_FL）和每個(gè)減震器單元（如schematic：Shock_Wheel_FL的單獨(dú)分層示意圖。分層級別提供了為每個(gè)車輪和減震器單元獨(dú)立設(shè)置值的靈活性，因此可以模擬更真實(shí)的條件。

為便于說明，所有車輪和減震器單元均被視為具有相同的設(shè)置。與車輪和減震器單元的數(shù)量類似，單獨(dú)的pos_pwl.sin 模型用于單獨(dú)饋送道路變化。讓我們假設(shè)所有四個(gè)車輪的道路變化都相同，如下所示。

此設(shè)計(jì)示例中實(shí)現(xiàn)的重要功能之一是用戶可以自由選擇車輛行駛的速度和距離。用戶可以使用設(shè)計(jì)變量在設(shè)計(jì)的頂層將這些值設(shè)置為常量。本例中使用的設(shè)計(jì)變量是“speed”、“dist_travel”和“t”。

實(shí)現(xiàn)此功能的主要優(yōu)點(diǎn)是可以輕松計(jì)算后輪的時(shí)間延遲。眾所周知，根據(jù)車輛的速度，后輪和前輪之間會有時(shí)間延遲，要研究車輛上的垂直運(yùn)動的整體變化，這個(gè)時(shí)間延遲的因素是很重要的。

為此，引入了另外兩個(gè)設(shè)計(jì)變量，即 base（前輪中心和后輪中心之間的距離）和 td（時(shí)間延遲），并且在兩個(gè)后輪上都添加了td來模擬延遲。變量t 和td使用下面給出的等式計(jì)算。

在這個(gè)示例中，車輛的速度設(shè)置為 10（以公里/小時(shí)為單位），base 設(shè)置為 1m，dist_travel 設(shè)置為 1m。

時(shí)間變量 t 和 td 分別用于計(jì)算連接到前輪和后輪的 pwl 源的 x 軸。下面給出了 pwl 源的 x（時(shí)間）和 y（位置）坐標(biāo)。

安裝與使用：

1.下載shock_absorber.zip并解壓縮到本地光盤。

2.打開設(shè)計(jì)文件“shock_demo_1.ai_dsn”。

3.根據(jù)下面的仿真設(shè)置執(zhí)行分析，并繪制列出的信號以了解設(shè)計(jì)的行為。

仿真設(shè)置：

結(jié)束時(shí)間：5

步長：1m

注意：如果比率，則趨向增加，同樣如果比率 ，那么趨向必須減少以獲得更好的結(jié)果。

仿真結(jié)果：

繪制四個(gè)車輪road_front_left、road_front_right、road_rear_left、road_rear_right的波形并相互附加。在繪制整車波形并檢查對車輛的影響，見下所示。

1.測試速度的變化。

1.1 轉(zhuǎn)到實(shí)驗(yàn)選項(xiàng)卡并打開實(shí)驗(yàn)“speed_alter_test”。

1.2 在實(shí)驗(yàn)中，首先進(jìn)行瞬態(tài)分析 (tr1)，速度等于10公里/小時(shí)，然后速度更改為 20公里/小時(shí)。然后使用更改的速度值進(jìn)行第二次瞬態(tài)分析 (tr2)。信號按進(jìn)行的瞬態(tài)分析的順序繪制。

1.3 運(yùn)行模擬并查看結(jié)果，如下所示。

2.減震器單元故障測試

為了能說明問題，對左前減震器單元進(jìn)行了測試?，F(xiàn)在考慮了三個(gè)故障，如螺旋彈簧失去剛度（故障ID：F1）、液壓失去位置（故障ID：F2）和螺旋彈簧失去位置（故障ID：F3）。

2.1 轉(zhuǎn)到實(shí)驗(yàn)選項(xiàng)卡并打開實(shí)驗(yàn)“fault_shock”。

2.2 實(shí)驗(yàn)中增加故障分析。如果您將鼠標(biāo)懸停在故障選項(xiàng)卡上，您可以看到帶有相應(yīng) ID 的故障。

2.3 運(yùn)行仿真。

2.4 車身垂直運(yùn)動的變化如下所示。

2.5信號“car_with_fault”具有三個(gè)波形。在信號上單擊鼠標(biāo)右鍵并選擇“成員屬性”?，F(xiàn)在您可以分別選擇每個(gè)故障。

3.假設(shè)每個(gè)車輪的道路變化不同，測試每個(gè)減震器單元。

3.1 開放式設(shè)計(jì)shock_demo_2.ai_dsn

3.2 打開實(shí)驗(yàn)“alter_4_test”并運(yùn)行仿真

3.3 得到的結(jié)果如下