芻議ADAMS軟件在汽車?yán)碚摻谈闹械膽?yīng)用

張?jiān)庐?/p>

【摘要】為適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代發(fā)展要求，我國(guó)普通高校開(kāi)始進(jìn)行教學(xué)改革，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，開(kāi)始注重學(xué)生課堂的體驗(yàn)感。汽車?yán)碚撜n程是汽車機(jī)械專業(yè)必修的基本課程，但其又具有較強(qiáng)的理論性，使得課程變得枯燥，不便于學(xué)生理解。鑒于此，ADAMS軟件開(kāi)始用于汽車?yán)碚摻虒W(xué)，其仿真模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法明顯提高了課程教學(xué)效果，也對(duì)汽車?yán)碚摻谈钠鸬搅朔e極的推動(dòng)作用。

【關(guān)鍵詞】ADAMS軟件 汽車?yán)碚?教改

【中圖分類號(hào)】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）05-0050-02

普通高校的教學(xué)改革必須與當(dāng)前的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀保持一致，這樣才能培育出適合行業(yè)發(fā)展需求的人才?，F(xiàn)代汽車行業(yè)中，仿真技術(shù)被廣泛采用，不僅提高了汽車的設(shè)計(jì)速度，汽車設(shè)計(jì)的精確也日益提高。汽車仿真技術(shù)大大降低了汽車設(shè)計(jì)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，這就是目前汽車行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀[1]。但普通高校汽車機(jī)械專業(yè)的課程仍落后于行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，兩者之間的矛盾也必須通過(guò)教改實(shí)現(xiàn)，且ADAMS軟件是主要的教改手段。

一、ADAMS軟件概述

在汽車行業(yè)使用的眾多模擬仿真軟件中，ADAMS軟件應(yīng)用范圍最廣，汽車?yán)碚撜n程中最常用的也是ADAMS軟件。該軟件由美國(guó)MSC公司開(kāi)發(fā)，包括五個(gè)基本模塊，用戶可以使用基本通用模塊對(duì)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行仿真處理，還可以使用專用模塊對(duì)特定領(lǐng)域的特定機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行仿真處理[2]。軟件系統(tǒng)的動(dòng)畫荷載云圖顯示速度較快，仿真的可視化效果更好，是當(dāng)前被廣泛采用的一種仿真模擬軟件。隨著ADAMS軟件性能的不斷改進(jìn)，廣泛地被各大汽車廠采用，并用于汽車性能的分析，成為汽車研發(fā)中不可獲取的環(huán)節(jié)。

二、ADAMS軟件在汽車?yán)碚摻谈闹械膽?yīng)用

1.在汽車動(dòng)力性能分析中的應(yīng)用

ADAMS軟件擁有特定的汽車仿真模塊，可以建立數(shù)字化樣車，并實(shí)現(xiàn)對(duì)樣車動(dòng)力性能的評(píng)價(jià)，以這種方式建立的數(shù)字化樣車還包括眾多子系統(tǒng)，如控制系統(tǒng)、路面、底盤等。ADAMS軟件還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣車加速功能的檢測(cè)，通過(guò)對(duì)加速功能的評(píng)價(jià)可完全呈現(xiàn)真車加速功能的檢測(cè)過(guò)程，保證動(dòng)力試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，且仿真的分析結(jié)果以動(dòng)畫及曲線形式呈現(xiàn)，直觀、準(zhǔn)確。通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的分析，可以充分了解汽車動(dòng)力性能涉及的概念、評(píng)價(jià)指標(biāo)及影響因素，動(dòng)力性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)如加速時(shí)間、最高車速等。在仿真結(jié)果的提取中，可將性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的內(nèi)涵介紹給學(xué)生，便于學(xué)生理解和掌握汽車動(dòng)力性能具體的評(píng)價(jià)方法、評(píng)價(jià)過(guò)程，為后期的教學(xué)過(guò)程奠定基礎(chǔ)。

另一方面，在探討汽車路面摩擦系數(shù)與汽車附著力關(guān)系時(shí)，通過(guò)ADAMS軟件相關(guān)模塊的分析，可以有效解釋各相關(guān)概念及其相互作用的關(guān)系，并以動(dòng)態(tài)圖像的形式展示研究結(jié)果，便于學(xué)生了解掌握。

2.在汽車制動(dòng)性能分析中的應(yīng)用

通常情況下，汽車的制動(dòng)性能檢測(cè)多通過(guò)實(shí)驗(yàn)完成，通過(guò)制動(dòng)距離、制動(dòng)時(shí)間等相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，可以對(duì)汽車的制動(dòng)性能進(jìn)行分析并得出分析結(jié)果。教師在講述這部分內(nèi)容時(shí)，通過(guò)ADAMS軟件的介入，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車制動(dòng)性能進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，可以將汽車制動(dòng)的相關(guān)的概念介紹給學(xué)生，避免單純介紹相關(guān)概念給學(xué)生造成的枯燥感，活躍課堂氣氛，便于學(xué)生掌握相關(guān)的知識(shí)和概念，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的活化處理。

如圖1所示，通過(guò)ADAMS軟件的介入，模擬了車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的制動(dòng)情況，通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)可以將制動(dòng)距離、制動(dòng)時(shí)間等相關(guān)概念介紹給學(xué)生，并將地面制動(dòng)力和附著力的關(guān)系、前后軸制動(dòng)力比例分布情況動(dòng)態(tài)展示給學(xué)生，可以提高學(xué)生的想象力和記憶力。

3.在汽車操作穩(wěn)定性及平滑性分析中的應(yīng)用

現(xiàn)代社會(huì)，汽車的行駛速度不斷提高，汽車操作穩(wěn)定性就成為行駛車輛的生命線，因此必須重視汽車操作穩(wěn)定性的課程教學(xué)[3]。汽車操作穩(wěn)定性的基本概念較多、理論性較強(qiáng)、試驗(yàn)評(píng)定項(xiàng)目較多，因此這部分內(nèi)容不易理解。ADAMS軟件中包括多種操作穩(wěn)定性的仿真模擬工具，如蛇行穿越試驗(yàn)、穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)等，利于對(duì)汽車操作穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)各種試驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)概念的講解和分析，并對(duì)各種影響因素如輪胎、懸架等進(jìn)行定量和定性分析，便于學(xué)生理解和掌握相應(yīng)的理論公式、汽車操作穩(wěn)定性的重要性。

另一方面，ADAMS軟件也多用于汽車平滑性分析，如圖2所示。在圖2中，建立頻域內(nèi)的分析模型，對(duì)其平滑性進(jìn)行測(cè)試并對(duì)結(jié)果進(jìn)行處理。在分析數(shù)據(jù)的處理過(guò)程中，可以對(duì)涉及的兩種評(píng)價(jià)方法進(jìn)行介紹，并對(duì)兩種分析方法效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，最終引出三個(gè)界限等相關(guān)概念，可以讓學(xué)生全面了解汽車平滑性的評(píng)價(jià)方法。對(duì)于汽車振動(dòng)系統(tǒng)的影響因素，通過(guò)ADAMS軟件可以實(shí)現(xiàn)振動(dòng)方程的簡(jiǎn)化處理，并介紹各影響因素的影響規(guī)律，便于仿真設(shè)計(jì)。

三、總結(jié)

隨著ADAMS軟件的應(yīng)用，仿真模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法開(kāi)始廣泛地應(yīng)用于汽車?yán)碚撜n程教學(xué)，開(kāi)始轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)汽車?yán)碚撜n程的深入剖析，促進(jìn)汽車?yán)碚摻谈摹，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，也要求教師不斷提高自身的專業(yè)素質(zhì)，堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)，將最新的科學(xué)技術(shù)成果融入到實(shí)際的課堂教學(xué)中，培養(yǎng)符合社會(huì)需求的學(xué)生，滿足社會(huì)發(fā)展需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭衛(wèi)東.Adams的教學(xué)探索與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)輔助工程，2013， 22（A01）：439-444.

[2]羅麗珠，馬常友.ADAMS/CAR在汽車操縱穩(wěn)定性中的應(yīng)用研究[J].黑龍江科技信息，2015，12（29）：89-91.

[3]劉婷婷，田燕萍.基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的《汽車?yán)碚摗氛n堂教學(xué)研究[J].課程教育研究，2015，7（28）：32-35.