本文说明Adams 2D_drum路面用于转鼓台架的模拟以及使用中的一些问题，另外，利用cosin ftire对该型路面进行了视图渲染，方便工程师对其深入理解以便更灵活地应用于实际工程。

(相关资料图)

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转鼓台架

转鼓台架在工程上有非常广泛的应用，针对一些轮式系统，模拟其动态工作过程，研究在指定工况下的某些性能指标。

在车辆行业，可对车辆进行动力性检测、多工况排放指标及油耗等测试，为研究车辆的动力性、经济性、舒适性和操稳性等提供试验条件，如下图1所示：

图1 车辆转鼓台架试验

同样地，对于航空业，针对起落架的性能研究，也需要转鼓台架的支持，比如针对起落架制动性能，甚至ABS系统的性能检测，如下图2所示：

图2 飞机起落架转鼓台架

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Adams对转鼓的模拟

Adams提供众多的轮胎和路面模型，可方便地进行轮胎路面的力学模拟。针对转鼓的模拟，Adams有多种手段进行建模仿真，本文仅对专门提供的2D_drum路面模型进行说明。

2D_drum路面模型是Adams提供的二维路面模型中的一种，用起来比较方便，这里基于Adams View进行说明，使用轮胎力完成此应用。所需的数据都来自于Adams安装路径下的自带文件，分别是轮胎属性文件和路面定义文件，如下所示：

D:\MSC.Software\Adams\2021_3_841263\atire\tires.tbl\uat.tir;

D:\MSC.Software\Adams\2021_3_841263\atire\roads.tbl\2d_drum.rdf;

通过Adams的轮胎力进行具体定义，将质量、惯量、空间位置和方位以及路面的附属部件确定完毕即可，如下图3和4所示：

图3 轮胎路面力

图4 完成的演示模型

为了方便，创建了两个小球，绿色球体代表轮胎转轴，创建的轮胎部件可绕其质心转动，同时绿球与大地定义了上下方向的滑移副，另外在绿球上施加了竖直向下的500牛顿力。下方的红球为路面附着的部件，红球与大地可定义固定副。

对于上述的建模，有一定Adams使用经验的人员可快速实现。由于所用的2D_drum路面文件没有图形参数，所以在所建立的模型中看不到路面的状态，这个对于初次应用这个路面模型的工程人员来说不太好掌握其参数，尽管帮助手册中有2D_drum部分参数的说明。

上述参数中，需要注意的是：1.Diameter是转鼓半径，一般用转鼓外柱面时需要设为负值，正值为内柱面；2.V表示柱面线速度，正负与内外柱面的选择有关，比如，外柱面且速度为正时，表示逆时针转动；3.cleat系列参数表示了转鼓上的横挡激励，个数，方向等，本次仿真不考虑横挡，设为0个；4.Acceleration_time，表示从0到指定转速所需的时间。

图5 轮胎滚动半径时间历程曲线

图6 轮胎转动速度时间历程曲线

通过转速可知，经过1秒完成速度的提升，稳态转速为197.709d/s，这与转鼓的速度设定一致。稳态后的转动半径为289.75，经过计算289.75*197.7/57.3=999.8基本与设定的1000一致。

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cosin ftire视图展示

为了看到路面的三维状态，可以使用cosin/tools工具，该工具通过Adams Car的菜单中，也可以单独启动，如下图7所示：

图7 启动cosin ftire工具

不论何种方式，启动cosin ftire工具后，可以通过其视图展示功能，将原本在Adams中不能查看的路面形状展示出来，如下图8所示：

图8 转鼓模型展示一

上图即为前面模型所定义的转鼓路面，可以看到其并不是一个完整的鼓面，而只是取了一部分。在Adams中虽然没有几何展示，但可以测试，将轮胎沿x方向挪动一定距离，轮胎还是可以在重力作用下与路面碰撞上，有力的体现，但是如果挪动的幅度变大，将自由落体，这和显示的视图一致。同时，在上图中可以看到没有横挡条，和前面的参数设置也是一致的。

图9 转鼓模型展示二

上图9为在鼓面两端施加了止停边界元素，同时鼓面上有倾斜45度的横挡激励体现。

图10 转鼓模型展示三

上图10为按用户数据控制转鼓转速的模型，通过数据列表达到控制转速的目的，如下所示：

图11 路面数据细节

图12 仿真后获得的转鼓转速

当然，实现二维路面的视图展示还有别的办法，比如通过Adams提供的函数create_shell_from_rdf等，在一些文献中也提到过这种办法，将生成的路面.shl文件再导入Adams中进行查看。但是，通过cosin ftire视图查看的方式更简单直接。

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总结

Adams提供的轮胎路面元素可以针对转鼓试验环境进行一定的模拟，方法比较简单，操控非常方便。另外，通过利用cosin ftire视图展示功能，可方便地帮助工程师确认所建立模型的状态，做到心中有数，有效弥补Adams二维路面不能直接查看视图的问题。