專(zhuān)利名稱(chēng)：輕型客車(chē)車(chē)身靜剛度檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靜剛度檢測(cè)方法，具體的說(shuō)是一種輕型客車(chē)車(chē)身靜剛度檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
目前，車(chē)身靜剛度檢測(cè)系統(tǒng)僅局限于轎車(chē)車(chē)身，客車(chē)車(chē)身靜剛度值仍需要借助于 計(jì)算機(jī)分析，其結(jié)果的可信度仍受到較大的質(zhì)疑，導(dǎo)致其結(jié)果可利用性大大降低，不利于解 決同車(chē)身相關(guān)的車(chē)輛性能問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種輕型客 車(chē)車(chē)身靜剛度檢測(cè)方法，不僅能得到車(chē)身靜剛度值，而且可以驗(yàn)證CAE分析結(jié)果的準(zhǔn)確性， 檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度和可信度較高。
本發(fā)明解決以上技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是 輕型客車(chē)車(chē)身靜剛度檢測(cè)方法，包括位移傳感器、力傳感器、砝碼和杠桿，包括以 下步驟 (1)利用杠桿對(duì)車(chē)身前部施加一定的扭矩，采集車(chē)身兩縱梁處的位移變形量，計(jì)算 車(chē)身扭角，根據(jù)車(chē)身前后軸間相對(duì)扭角，計(jì)算擬合直線(xiàn)的斜率，得出車(chē)身扭轉(zhuǎn)剛度；
(2)利用杠桿或砝碼對(duì)車(chē)身中部施加一定的彎矩，采集車(chē)身兩縱梁處的位移變形 量，根據(jù)最大施加力和最大位移變形量計(jì)算出車(chē)身彎曲剛度； (3)利用車(chē)身扭轉(zhuǎn)和彎曲位移變形量數(shù)據(jù)描繪扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度曲線(xiàn)，根據(jù)曲 線(xiàn)判斷車(chē)身的局部性能是否合適。 移傳感器和力傳感器的布置原則為前后軸對(duì)應(yīng)縱梁處必須布置，其他測(cè)點(diǎn)間隔 300 400mm布置一個(gè)。 步驟(1)中，扭矩加載位置位于前軸兩側(cè)，扭矩大小最大值為4000N.m，起始點(diǎn)為 1000N.m，每次遞增1000N.m，分4次加載完成。步驟(2)中，彎矩加載位置位于前后軸中間 位置，載荷大小為車(chē)輛總質(zhì)量的1/2。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的檢測(cè)方法既簡(jiǎn)單又可靠，很方便的就可以實(shí)施輕型客 車(chē)車(chē)身靜剛度試驗(yàn)，其檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度和可信度較高。本發(fā)明不僅能得到車(chē)身靜剛度值，而 且可以驗(yàn)證CAE分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。


圖1是本發(fā)明的扭轉(zhuǎn)剛度檢測(cè)示意圖。
圖2是本發(fā)明的彎曲剛度檢測(cè)示意圖。
圖3是彎曲剛度數(shù)據(jù)處理原理圖。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例一
扭轉(zhuǎn)剛度 扭轉(zhuǎn)剛度示意圖如圖1，試驗(yàn)臺(tái)由車(chē)身、彎曲剛度臺(tái)、車(chē)身支撐、橫向固定桿、位 移傳感器、力傳感器組成。車(chē)身前軸約束方式約束前軸Z方向位移，釋放X， y， Z方向轉(zhuǎn) 動(dòng)，車(chē)身后軸約束方式約束后軸x， y， z方向位移，釋放x， y， z方向轉(zhuǎn)動(dòng)；約束方式通過(guò)
球鉸實(shí)現(xiàn)。試驗(yàn)時(shí)保證車(chē)身縱梁前后左右水平，移傳感器和力傳感器布置原則為前后軸對(duì) 應(yīng)縱梁處(左右兩縱梁)必須布置，其他測(cè)點(diǎn)根據(jù)車(chē)身總長(zhǎng)度和車(chē)身結(jié)構(gòu)布置，一般間隔
300 400mm布置一個(gè)點(diǎn)，另車(chē)身重點(diǎn)關(guān)注部位需要布置測(cè)點(diǎn)，位移傳感器器的精度不低于 0. Olmm。扭轉(zhuǎn)加載位置位于前軸兩側(cè)，扭矩大小根據(jù)車(chē)身結(jié)構(gòu)和用途決定，最大值為4000N. m左右，起始點(diǎn)為1000N.m，每次遞增1000N. m，分4個(gè)步驟加載完成。正式試驗(yàn)前，需要對(duì)車(chē) 身進(jìn)行2次預(yù)加載，目的是消除裝配間隙誤差。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集應(yīng)在載荷加載完成后2分鐘 進(jìn)行，確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。 位移傳感器布置位置為車(chē)身左右縱梁，布置方式為左右對(duì)稱(chēng)布置。
加載方式為左右對(duì)稱(chēng)垂直加載，左右各進(jìn)行3次1000 4000N. m的加載循環(huán)。
數(shù)據(jù)處理對(duì)左右各3次的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行算術(shù)平均，根據(jù)左右對(duì)稱(chēng)布置傳感器對(duì) 應(yīng)得縱梁的垂直變形量和兩點(diǎn)的間距，計(jì)算1000 4000N.m車(chē)身各截面扭轉(zhuǎn)角度。扭轉(zhuǎn)剛 度=加載力矩/前后懸相對(duì)扭角。根據(jù)1000 4000N. m加載力矩和前后懸相對(duì)扭角的值 描出四點(diǎn)，然后通過(guò)這四點(diǎn)作出一條直線(xiàn)(Y二kX+b)，此直線(xiàn)的斜率k即為扭轉(zhuǎn)剛度值，其 中前后懸相對(duì)扭角指前、后懸扭角的差值。理論上后懸扭角應(yīng)為零，而在實(shí)際試驗(yàn)中由于試 驗(yàn)夾具及連接點(diǎn)處并非絕對(duì)剛性，會(huì)產(chǎn)生一定的微小變形，產(chǎn)生一個(gè)扭角，需減掉。前后懸 扭角通過(guò)前后懸處縱梁垂直變形量計(jì)算。 利用計(jì)算的扭角結(jié)果，繪制車(chē)身扭轉(zhuǎn)曲線(xiàn)，如曲線(xiàn)光滑，則車(chē)身扭轉(zhuǎn)剛度線(xiàn)形，即
車(chē)身的局部性能合適。 彎曲剛度 彎曲剛度示意圖如圖2，試驗(yàn)臺(tái)架由車(chē)身、彎曲剛度臺(tái)、車(chē)身支撐、位移傳感器、力 傳感器組成。車(chē)身前軸約束方式約束前軸y， z方向位移，釋放x， y， z方向轉(zhuǎn)動(dòng)和x方向 位移，車(chē)身后軸約束方式約束后軸x， y， z方向位移，釋放x， y， z方向轉(zhuǎn)動(dòng)；約束方式通過(guò)
球鉸實(shí)現(xiàn)。試驗(yàn)時(shí)保證車(chē)身縱梁前后左右水平，傳感器布置原則為前后軸對(duì)應(yīng)縱梁處(左
右兩縱梁)必須布置，其他測(cè)點(diǎn)根據(jù)車(chē)身總長(zhǎng)度和車(chē)身結(jié)構(gòu)布置，一般間隔300 400mm布 置一個(gè)點(diǎn)，另車(chē)身重點(diǎn)關(guān)注部位需要布置測(cè)點(diǎn)，位移傳感器器的精度不低于0. Olmm。加載位 置位于前后軸中間位置，載荷大小根據(jù)車(chē)輛總質(zhì)量決定，為車(chē)輛總質(zhì)量的1/2，正式試驗(yàn)前， 需要對(duì)車(chē)身進(jìn)行2次預(yù)加載，目的是消除裝配間隙誤差。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集應(yīng)在載荷加載完成 后2分鐘進(jìn)行，確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。 位移傳感器布置位置為車(chē)身左右縱梁，布置方式為左右對(duì)稱(chēng)布置。
加載方式為垂直加載。 數(shù)據(jù)處理對(duì)左右對(duì)稱(chēng)位移傳感器試驗(yàn)數(shù)值進(jìn)行算術(shù)平均，前后軸處位移試驗(yàn)數(shù) 值進(jìn)行歸零處理，具體方法為設(shè)定車(chē)身彎曲特性為線(xiàn)性，利用前后軸處的位移變形量求出 因前后軸處位移變形量對(duì)其他測(cè)點(diǎn)位移量產(chǎn)生的影響，其原理圖如圖3。
圖3中al、 a6分別為前后軸對(duì)應(yīng)縱梁處變形量，a0、 a2、 a3、 a4、 a5、 a7分別為縱 梁其他測(cè)點(diǎn)因前后軸處變形而需要消除的影響量，bl、b2、b3、b4、b5、b6、b7為各測(cè)點(diǎn)間距， 它們數(shù)值相等，b0為前后軸連線(xiàn)交點(diǎn)到a0測(cè)點(diǎn)的距離。a(^^^wl ，其他測(cè)點(diǎn)同理可得。 其他測(cè)點(diǎn)的實(shí)際位移量=測(cè)試值_受前后軸的影響量。 車(chē)身彎曲剛度二F/AZ 其中F-最大載荷； A Z-縱梁在Z方向上的最大變形。 利用左右對(duì)稱(chēng)位移傳感器試驗(yàn)數(shù)值的算術(shù)平均值繪制車(chē)身彎曲曲線(xiàn)，橫坐標(biāo)為位 移傳感器位置(車(chē)身長(zhǎng)度)，縱坐標(biāo)為位移變形量。如曲線(xiàn)比較光滑，則該車(chē)身彎曲剛度線(xiàn) 性，即車(chē)身的局部性能合適。 本發(fā)明還可以有其它實(shí)施方式，凡采用同等替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均 落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
輕型客車(chē)車(chē)身靜剛度檢測(cè)方法，包括位移傳感器、力傳感器、砝碼和杠桿，其特征在于包括以下步驟(1)利用杠桿對(duì)車(chē)身前部施加一定的扭矩，采集車(chē)身兩縱梁處的位移變形量，計(jì)算車(chē)身扭角，根據(jù)車(chē)身前后軸間相對(duì)扭角，計(jì)算擬合直線(xiàn)的斜率，得出車(chē)身扭轉(zhuǎn)剛度；(2)利用杠桿或砝碼對(duì)車(chē)身中部施加一定的彎矩，采集車(chē)身兩縱梁處的位移變形量，根據(jù)最大施加力和最大位移變形量計(jì)算出車(chē)身彎曲剛度；(3)利用車(chē)身扭轉(zhuǎn)和彎曲位移變形量數(shù)據(jù)描繪扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度曲線(xiàn)，根據(jù)曲線(xiàn)判斷車(chē)身的局部性能是否合適。
2. 如權(quán)利要求1所述的輕型客車(chē)車(chē)身靜剛度檢測(cè)方法，其特征在于所述移傳感器和 力傳感器的布置原則為前后軸對(duì)應(yīng)縱梁處必須布置，其他測(cè)點(diǎn)間隔300 400mm布置一個(gè)。
3. 如權(quán)利要求1所述的輕型客車(chē)車(chē)身靜剛度檢測(cè)方法，其特征在于所述步驟(1) 中，扭矩加載位置位于前軸兩側(cè)，扭矩大小最大值為4000N.m，起始點(diǎn)為1000N.m，每次遞增 1000N.m，分4次加載完成。
4. 如權(quán)利要求l所述的輕型客車(chē)車(chē)身靜剛度檢測(cè)方法，其特征在于所述步驟(2)中， 彎矩加載位置位于前后軸中間位置，載荷大小為車(chē)輛總質(zhì)量的1/2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種靜剛度檢測(cè)方法，是一種輕型客車(chē)車(chē)身靜剛度檢測(cè)方法，利用杠桿對(duì)車(chē)身前部施加一定的扭矩，采集車(chē)身兩縱梁處的位移變形量，計(jì)算車(chē)身扭角，根據(jù)車(chē)身前后軸間相對(duì)扭角結(jié)果，計(jì)算擬合直線(xiàn)的斜率即可得出車(chē)身扭轉(zhuǎn)剛度；利用杠桿或砝碼對(duì)車(chē)身中部施加一定的彎矩，采集車(chē)身兩縱梁處的位移變形量輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器和輸出軸，根據(jù)最大施加力和最大位移變形量計(jì)算出車(chē)身彎曲剛度；并利用車(chē)身扭轉(zhuǎn)和彎曲位移變形量數(shù)據(jù)描繪扭轉(zhuǎn)和彎曲曲線(xiàn)，根據(jù)曲線(xiàn)判斷車(chē)身的局部性能是否合適。本發(fā)明不僅能得到車(chē)身靜剛度值，而且可以驗(yàn)證CAE分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度和可信度較高。
文檔編號(hào)G01M5/00GK101750196SQ20091026401
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者吳寧生, 席桂東, 張敏, 戴云, 熊毅, 王亮, 鄔耀明, 黃杰燕, 齊麗婷 申請(qǐng)人:南京汽車(chē)集團(tuán)有限公司