專利名稱：一種汽車鋼板彈簧多體模型的構(gòu)建方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車懸架動(dòng)力學(xué)分析模型的構(gòu)建方法，具體涉及一種鋼板彈簧多體模型的構(gòu)建方法，應(yīng)用于汽車懸架動(dòng)力學(xué)、整車操縱穩(wěn)定性以及平順性分析。
背景技術(shù)：
隨著CAE技術(shù)的快速發(fā)展，汽車懸架動(dòng)力學(xué)分析、平順性分析技術(shù)應(yīng)用日趨廣泛。 鋼板彈簧是汽車懸架眾多彈性元件中應(yīng)用最為廣泛的一種，常應(yīng)用于貨車的前后懸架，客貨兩用車、微車、皮卡車、越野車的后懸架，因此鋼板彈簧模型建立在整車多體建模中有著及其重要的地位，而鋼板彈簧由多片鋼板組成，簧片間干摩擦對(duì)車輛平順性有重要影響。雖然鋼板彈簧建模方法日漸成熟，但是大部分建模方法僅能較準(zhǔn)確的反映鋼板彈簧靜態(tài)剛度，而鋼板彈簧由于干摩擦形成的動(dòng)態(tài)剛度則無法準(zhǔn)確反映，或者由于結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，不能準(zhǔn)確反映干摩擦的影響，或者數(shù)值計(jì)算困難，無法用于仿真。目前，能夠應(yīng)用于多體動(dòng)力學(xué)仿真分析的鋼板彈簧多體建模方法主要有有限元模態(tài)法、國際汽車工程學(xué)會(huì)推薦的三段梁法、變截面彎曲梁單元法。有限元模態(tài)法利用有限元軟件計(jì)算鋼板彈簧模態(tài)，輸出模態(tài)中性文件，然后將模態(tài)中性文件導(dǎo)入多體仿真程序中，并添加簧片間摩擦力和接觸力，該過程是這種方法的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)，這個(gè)難點(diǎn)目前還沒有較好的解決方案。三段梁法的原理是將板簧總成簡化為三段，通過函數(shù)擬合板簧彈力隨其變形的變化關(guān)系，該方法完成的模型與實(shí)際結(jié)構(gòu)相差甚遠(yuǎn)，不能準(zhǔn)確反映懸架運(yùn)動(dòng)特性，板簧與車身接附點(diǎn)處的受力也不夠準(zhǔn)確，無法很好地指導(dǎo)設(shè)計(jì)工作。變截面彎曲梁單元法的原理是把鋼板彈簧離散成變截面彎曲梁單元，若想要獲得較為準(zhǔn)確的模型，需要將鋼板彈簧離散為足夠多的單元，該方法需逐一建立每一個(gè)梁單元， 建模過程繁瑣，簧片間的接觸力也不易準(zhǔn)確建立。以上幾種方法都能夠較好放映鋼板彈簧的靜態(tài)剛度，但是都不能有效的反映鋼板彈簧的干摩擦力，有的建模復(fù)雜，有的計(jì)算困難，有的無法仿真。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種汽車鋼板彈簧多體模型的構(gòu)建方法，該方法基于動(dòng)態(tài)摩擦力模型構(gòu)建的鋼板彈簧多體模型，不僅能夠準(zhǔn)確反映板簧靜態(tài)剛度，而且能夠反映干摩擦力造成的動(dòng)態(tài)特性，并且具有良好的數(shù)值計(jì)算穩(wěn)定性。本發(fā)明所述的一種汽車鋼板彈簧多體模型的構(gòu)建方法，包括以下步驟第一步，鋼板彈簧靜剛度及動(dòng)態(tài)力測試；將鋼板彈簧通過支座支撐于導(dǎo)軌上，操縱靜態(tài)作動(dòng)器緩慢加載，記錄載荷與鋼板彈簧的變形，測試鋼板彈簧的靜態(tài)剛度；第二步，建立動(dòng)態(tài)摩擦模型；根據(jù)動(dòng)態(tài)力測試結(jié)果進(jìn)行模型參數(shù)辨識(shí)；使用Dahl (國外人名)摩擦模型作為摩擦力的動(dòng)態(tài)模型，其摩擦力的微分方程為
權(quán)利要求
1.一種汽車鋼板彈簧多體模型的構(gòu)建方法，包括以下步驟第一步，鋼板彈簧靜剛度及動(dòng)態(tài)力測試；將鋼板彈簧(6)通過支座(7)支撐于導(dǎo)軌(8)上，操縱靜態(tài)作動(dòng)器(5)緩慢加載，記錄載荷與鋼板彈簧的變形，測試鋼板彈簧的靜態(tài)剛度；第二步，建立動(dòng)態(tài)摩擦模型；根據(jù)動(dòng)態(tài)力測試結(jié)果進(jìn)行模型參數(shù)辨識(shí)；使用Dahl摩擦模型作為摩擦力的動(dòng)態(tài)模型， 其摩擦力的微分方程為
全文摘要
本發(fā)明公開一種汽車鋼板彈簧多體模型的構(gòu)建方法，包括以下步驟第一步，鋼板彈簧靜剛度及動(dòng)態(tài)力測試；第二步，建立動(dòng)態(tài)摩擦模型；第三步，在多體動(dòng)力學(xué)程序中建立鋼板彈簧多體模型；第四步，在鋼板彈簧多體模型中加入動(dòng)態(tài)干摩擦力模型；第五步，建立懸架系統(tǒng)模型，進(jìn)行懸架及整車仿真。本發(fā)明由于將鋼板彈簧簧片間的干摩擦力統(tǒng)一作為板簧總成特性處理，通過動(dòng)態(tài)摩擦力模型描述總成干摩擦，所以能夠準(zhǔn)確反映汽車鋼板彈簧的動(dòng)態(tài)力特性，反映干摩擦力形成的動(dòng)剛度，使平順性仿真更準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102609578SQ20121001902
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者劉煜, 李發(fā)勇, 董益亮, 鄭曉勇, 黃仁祥 申請人:重慶長安汽車股份有限公司