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东华大学2014----2015学年第一学期期末试题踏实学习，弘扬正气；诚信做人，诚实考试；作弊可耻，后果自负。课程名称虚拟样机技术及其应用使用专业机械工程及其自动化班级机械1208班姓名赵开超学号120800811试题得分一二三四五六七八九十总分题目要求：设计汽车前悬架模型，前悬架各点数据如下，车轮半径375，长度215，其他数据按具体情况选择，测量出车轮跳动量、侧向滑移量、前后倾角数据等，并写明详细步骤。解：汽车前悬架模型设计1、创建前悬架模型(1)创建新模型启动ADMAS/View，创建新模型FRONT_SUSP(2)设置工作环境在菜单栏,选择设置(Settings)菜单中的单位(Units)命令,将模型单位设置为MMKS选择设置(Settings)菜单中的工作网格(WorkingGrid)命令,将网格X方向和Y方向的大小分别设置为750和800,将网格间距设置为50.(3)创建设计点点击零件库的点(Point),选择AddtoGround和Don’tAttach,点击(PointTable)在窗口表格创建八个设计点,point1,point2,point3,point4,point5,point6,point7,point8(4)创建主销Kingpin点击零件库的圆柱体,选择”NewPart”,定义半径为20,选择设计点point1,point2,创建主销,将其重新命名为Kingpin.(5)创建上横臂UCA点击零件库的圆柱体,选择”NewPart”,定义半径为20,选择设计点point2,point3,创建上横臂,将其重新命名为UCA.点击零件库的球体Sphere,选择”AddtoPart”,定义球体半径为25,选择上横臂为参考物体,球体的位置为设计点point2(6)创建下横臂LCA点击零件库的圆柱体,选择”NewPart”,定义半径为20,选择设计点point1,point4,创建下横臂,将其重新命名为LCA.点击零件库的球体Sphere,选择”AddtoPart”,定义球体半径为25,选择下横臂为参考物体,球体的位置为设计点point1(7)创建拉臂Pull_arm点击零件库的圆柱体,选择”NewPart”,定义半径为15,选择设计点point7,point5,创建拉臂,将其重新命名为Pullarm.(8)创建转向拉杆Tie_rod点击零件库的圆柱体,选择”NewPart”,定义半径为15,选择设计点point5,point6,创建转向拉杆,将其重新命名为Tierod.点击零件库的球体Sphere,选择”AddtoPart”,定义球体半径为20,选择转向拉杆为参考物体,球体的位置为设计点point5和point6.(9)创建转向节Knuckle点击零件库的圆柱体,选择”NewPart”,定义半径为20,选择设计点point8,point7,创建转向节,将其重新命名为Knuckle.(10)创建车轮Wheel点击零件库的圆柱体,选择”NewPart”,定义半径为375,定义圆柱体的长度为215;选择设计点point8,point7,创建车轮,将其重新命名为Wheel点击零件库的倒圆Fillet,定义倒圆半径为50,选择车轮圆柱体的两条圆边,然后按鼠标右键,完成倒圆.(11)创建测试平台.点击零件库的点(Point),选择AddtoGround和Don’tAttach,在画图区点击右键,弹出Location窗口,输入设计点(-350,-320,-200)点击零件库的长方体(Box),选择”NewPart”,将长方体的长度(Length)、高度(Heigth)和厚度(Depth)分别设置为500、45和400选择上步操作创建的设计点,创建长方体.点击零件库的圆柱体,选择”AddtoPart”,定义圆柱体的长度为350,半径为30,选择长方体”PART_1”为参考物体,选择长方体的质心位置为圆柱体的起始点,垂直向下创建圆柱体,它与长方体组合构成测试平台,将其重新命名为:Test_Patch.(12)创建弹簧点击零件库的点(Point),选择AddtoPart和Don’tAttach，在上横臂（UCA）上创建设计点UCA.POINT_21(174.6,347.89,24.85)点击零件库的点(Point),选择AddtoGround和Don’tAttach，在大地上（Ground）创建设计点ground.POINT_21(174.6,637.89,24.85)点击力库中的弹簧(Spring),设置弹簧的刚度(K)和阻尼(C)分别为129.8和6000,如下图所示,选择设计点UCA.POINT_22和ground.POINT_22,创建弹簧(13)创建球副点击约束库的球副(SphericalJoint),设置球副的选项为”2Bod-1Loc”和”NormalToGrid”,选择上横臂(UCA)和主销(Kingpin)为参考物体,选择设计点Point_2为球副的位置点创建上横臂和主销之间的约束副.点击约束库的球副(SphericalJoint),设置球副的选项为”2Bod-1Loc”和”NormalToGrid”,选择下横臂(LCA)和主销(Kingpin)为参考物体,选择设计点Point_1为球副的位置点创建下横臂和主销之间的约束副.点击约束库的球副(SphericalJoint),设置球副的选项为”2Bod-1Loc”和”NormalToGrid”,选择转向拉杆(Tie_rod)和拉臂(Pull_arm)为参考物体,选择设计点Point_5为球副的位置点,创建转向拉杆和拉臂之间的约束副.点击约束库的球副(SphericalJoint),设置球副的选项为”1Location”和”NormalToGrid”,选择设计点Point_6为球副的位置点,创建转向拉杆和大地之间的约束副.(14)创建固定副点击约束库的固定副(FixedJoint),设置固定副的选项为”2Bod-1Loc”和”NormalToGrid”,选择拉臂(Pull_arm)和主销(Kingpin)为参考物体,选择设计点Point_7为固定副的位置点,创建拉臂和主销之间的约束副.点击约束库的固定副(FixedJoint),设置固定副的选项为”2Bod-1Loc”和”NormalToGrid”,选择转向节（Knuckle）和主销(Kingpin)为参考物体,选择设计点Point_7为固定副的位置点,创建转向节和主销之间的约束副.点击约束库的固定副(FixedJoint),设置固定副的选项为”2Bod-1Loc”和”NormalToGrid”,选择车轮（Wheel）和转向节（Knuckle）为参考物体,选择设计点Point_7为固定副的位置点,创建车轮和转向节之间的约束副.（15）创建旋转副将视图方向设置为前视图，点击约束库的旋转副(RevoluteJoint),设置旋转副的选项为”1Location”和”NormalToGrid”,如图所示：选择设计点Point_3为旋转副的位置点，放置旋转副后，直接在菜单栏的“Edit”菜单中选择“Modify”命令,修改刚刚创建的旋转副.,点击改变位置(ChangePosition),系统弹出移动目标对话框,在角度(Angle)栏中输入5,按指向左侧的肩头,将旋转副旋转5度,满足上横臂轴水平斜置角为-5度的要求.将视图方向设置为前视图，点击约束库的旋转副(RevoluteJoint),设置旋转副的选项为”1Location”和”NormalToGrid”,选择设计点Point_4为旋转副的位置点,放置旋转副后，直接在菜单栏的“Edit”菜单中选择“Modify”命令,修改刚刚创建的旋转副.,点击改变位置(ChangePosition),系统弹出移动目标对话框,在角度(Angle)栏中输入10,按指向右侧的肩头,将旋转副旋转10度,满足下横臂轴水平斜置角为10度的要求.(16)创建移动副点击约束库的移动副(TranslationalJoint),设置移动副的选项为”1Location”和”PickFeature”,选择测试平台(Test_Patch)的质心的Marker为移动副的位置点,垂直向上(或向下)创建测试平台和大地之间的约束副.(17)创建点-面约束副点击约束库的点-面约束副(InplaneJointPrimitive),设置点-面约束副的选项为”2Bod-1Loc”和”PickGeometryFeature”,选择车轮（Wheel）和测试平台(Test_Patch)为参考物体,选择测试平台(Test_Patch)的质心的Marker为点-面约束副的位置点,垂直向上(或向下)创建测试平台和车论之间的约束副.(18)保存模型选择”File”菜单中的”savedatabaseas”命令,将前悬架模型保存在工作目录中.2.测试前悬架模型(1)添加驱动点击驱动库的直线驱动(TranslationJointMotion)按钮,选择测试平台和大地的移动副约束,创建直线驱动(TRANS_MOTION_1).再在“EDIT”菜单中选择”Modify”,可以修改直线驱动,在添加驱动对话窗的”F(time)=”栏中,输入驱动表达示:100*sin(360d*time),它表示车轮的上跳和下跳行程均为100mm.可以在主工具箱中选择仿真按钮进行仿真,观察前悬架模型的运动仿真.(2)测量主销内倾角选择Build-Measure-Function-New,创建新的测量函数.在函数编辑器对话框中的测量名称栏输入:Kingpin_Inclination,单位选择:Angle,借助函数编辑器提供的基本函数,编辑主销内倾角的函数表达式如下.运行仿真,测量主销内倾角变化曲线ATAN(DX(.FRONT_SUSP.Kingpin.MAR_2,.FRONT_SUSP.Kingpin.MAR1)/DY(.FRONT_SUSP.Kingpin.MAR_2,.FRONT_SUSP.Kingpin.MAR_1))系统生成主销内倾角变化的测量曲线，设置终止时间为1，工作步为100，进行仿真。(3)测量主销后倾角选择Build-Measure-Function-New,创建新的测量函数.在函数编辑器对话框中的测量名称栏输入:Caster_Angle,单位选择:Angle,借助函数编辑器提供的基本函数,编辑主销内倾角的函数表达式.运行仿真,测量主销内倾角变化曲线ATAN(DZ(.FRONT_SUSP.Kingpin.MAR_2,.FRONT_SUSP.Kingpin.MAR_1)/DY(.FRONT_SUSP.Kingpin.MAR_2,.FRONT_SUSP.Kingpin.MAR_1))系统生成主销后倾角变化的测量曲线，设置终止时间为1，工作步为100，进行仿真。(4)测量前轮外倾角选择Build-Measure-Function-New,创建新的测量函数.在函数编辑器对话框中的测量名称栏输入:Camber_Angle,单位选择:Angle,借助函数编辑器提供的基本函数,编辑主销内倾角的函数表达式.运行仿真,测量前轮外倾角变化曲线ATAN(DY(.FRONT_SUSP.Knuckle.MAR_1,FRONT_SUSP.Knuckle.MAR_2)/DX(.FRONT_SUSP.Knuckle.MAR_1,.FRONT_SUSP.Knuckle.MAR_2))系统生成前轮外倾角变化的测量曲线，设置终止时间为1，工作步为100，进行仿真。(5)测量前轮前束角选择Build-Measure-Function-New,创建新的测量函数.在函数编辑器对话框中的测量名称栏输入:Toe_Angle,单位选择:Angle,借助函数编辑器提供的基本函数,编辑前轮前束角的函数表达式.运行仿真,测量前轮前束角变化曲线ATAN(DZ(.FRONT_SUSP.Knuckle.MAR_1,.FRONT_SUSP.Knuckle.MAR_2)/DX(.FRONT_SUSP.Knuc