01 背景 

Adams Car中空气弹簧模型反映两个零件之间的相互作用力。每个空气弹簧都引用一个空气弹簧属性文件，该文件包含弹簧力和弹簧位移。配平载荷是在给定的安装长度和内部压力下弹簧的额定载荷，可以通过调整空气弹簧的修正长度（trim length），来改变空气弹簧的配平载荷。在分析之前，Adams Car从引用的属性文件中读取数据并将其存储在SPLINE中。在分析过程中，Adams Solver通过使用Akima方法对SPLINE数据进行插值计算空气弹簧力，本文以6×4商用车驱动桥空气弹簧悬架为例讲解如何创建空气弹簧。02操作步骤

1）在驱动桥双桥悬架模板中创建空气弹簧拓扑关系。

在Adams Car创建模板界面中依次点击Build→Force→Truck air spring→New，如图2所示，在Air Spring Name框输入名称，在I Part和J Part对应的框输入空气弹簧连接的上下两个部件，在I Coordinate Reference和J Coordinate Reference对应的框分别输入空气弹簧的上下安装点，在Property File中输入空气弹簧的属性文件（这里先选择共享库中的属性文件，在悬架子系统中再进行编辑修改），在Preload Function中输入预载表达式，默认输入0。

图2 在悬架模板中创建空气弹簧

2）创建高度传感器。
  在Adams Car创建模板界面中依次点击Build→Parts→Truck Ride Height Sensor→New，如图3所示，在Ride Height Sensor框输入名称，在Axle Part框选择车桥部件，在Frame Part框选择车架部件，在Sensor Mount Location框选择高度传感器与车架处的连接点，在Sensor Arm Endpoint框选择高度传感器的中间连接点，在Sensor Link Endpoint框选择高度传感器与车桥的连接点，Time Constant为时间常数，为传感器响应中的内置一阶迟滞时间常数，Deadband为死区（角度单位），即高度传感器摆角阀值。

图3 在悬架模板中创建高度传感器

图4 空气弹簧悬架和高度传感器

3）修改空气弹簧的属性文件。

   在Adams Car标准界面打开空气弹簧悬架子系统，选择空气弹簧点击Modify显示如下对话框，在下面对话框中分别选择空气弹簧的.xml文件和高度传感器。

图5 修改空气弹簧

  点击图5显示如图6对话框。在Diameter中输入空气弹簧的直径，在Trim Length中输入空气弹簧预载荷对应的修正长度，修改Trim Length可调整空气弹簧的载荷。点击3D Spline Data进入曲线编辑对话框，如图7。

图6 修改空气弹簧属性文件

图7 空气弹簧曲线编辑对话框

   图7中左侧三条曲线为空气弹簧三种气压下的空气弹簧力-位移曲线，右侧为三条曲线对应的空气弹簧力-位移数据。通过右侧数据表，可对空气弹簧刚度曲线进行编辑修改，X列数据为空簧位移，Y列数据为不同气压下空气弹簧位移对应的空气弹簧力，表头Z=15000、Z=30000、Z=50000分别为不同气压下空气弹簧初始位置的空气弹簧力。将鼠标放在表头并点击右键出现Change Z Value和Add New Column，选择Change Z Value可改变表头Z值，选择Add New Column可添加列，在新添加的列中可填入新的一例空气弹簧力数据，即增加一列空气弹簧刚度曲线，在相同的X值下，每一列Z值须大于前一列的Z值。将鼠标放在第一列序号上并点击右键出现Insert Row和Delete Row，选择Insert Row可在当前位置插入行，选择Delete Row可在当前位置删除行。点击Import可导入空气弹簧力-位移数据文件至当前数据表中，点击Export可导出当前数据至空气弹簧力-位移数据文件中，点击Redraw可更新空气弹簧力-位移曲线图，点击Fit可全显曲线图，点击Zoom并框选曲线图可放大局部曲线图。

   通常对空气弹簧进行3~4组不同气压下（不同充气量）的刚度测试，可以通过两种方法将空气弹簧在不同气压下的弹簧力-位移测试数据输入到图7数据表中。

  ① 将不同气压下的弹簧力-位移测试数据逐个输入到图7数据表中，点击ok并保存。

  ② 点击图7中的Export将当前数据导出至空气弹簧力-位移数据文件中，如图8所示，X_Data为空气弹簧位移，Z_Data为不同气压下的初始位置的空气弹簧力，Y_Data为不同气压下空气弹簧位移对应的空气弹簧力。

图8 导出的空气弹簧力-位移数据文件

将不同气压下的弹簧力-位移测试数据更新至该文件中，并保存，如图9所示。

图9 更新空气弹簧力-位移数据文件

点击图7对话框中的Import将更新后的空气弹簧力-位移数据文件导入，点击Redraw绘制新的曲线，如图10所示。点击OK保存并返回至上一层对话框，点击save保存格式为.xml的空气弹簧属性文件至.cdb数据库中。

图10 导入新的空气弹簧力-位移数据文件

03附件

点击附件下载：

msc_truck_airspring.xml：空气弹簧属性文件

msc_truck_airspring_tandem_drive_axle.tpl：空气弹簧悬架模板模型

适用版本：适用于Adams 2019以上版本