車輛鋼板彈簧懸架系統(tǒng)阻尼比的分析計(jì)算方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及車輛鋼板彈簧懸架系統(tǒng)阻尼比的分析計(jì)算方法，屬于車輛鋼板彈簧懸架【技術(shù)領(lǐng)域】，其特征在于：根據(jù)車輛參數(shù)和懸架系統(tǒng)參數(shù)，利用懸架鋼板彈簧加載和卸載變形試驗(yàn)所測(cè)得的載荷數(shù)組和變形數(shù)組，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理，對(duì)懸架鋼板彈簧的等效阻尼系數(shù)及阻尼比進(jìn)行分析計(jì)算。利用本發(fā)明對(duì)車輛鋼板彈簧懸架系統(tǒng)的阻尼比進(jìn)行計(jì)算，得到可靠的阻尼比，為車輛鋼板彈簧懸架系統(tǒng)的減振器匹配設(shè)計(jì)提供了可靠的技術(shù)基礎(chǔ)，同時(shí)，還可提高鋼板彈簧懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平，加快車輛鋼板彈簧懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)速度，降低設(shè)計(jì)及試驗(yàn)費(fèi)用。
【專利說(shuō)明】車輛鋼板彈簧懸架系統(tǒng)阻尼比的分析計(jì)算方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及車輛鋼板彈簧懸架系統(tǒng)，特別是車輛鋼板彈簧懸架系統(tǒng)阻尼比的分析 計(jì)算方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 很多非承載式車身的硬派越野車、卡車及中大型貨車上都采用鋼板彈簧懸架系 統(tǒng)，其懸架系統(tǒng)阻尼比大小對(duì)車輛的行駛平順性、安全性以及乘坐舒適性具有重要的影響。 盡管很多專家已對(duì)鋼板彈簧懸架系統(tǒng)阻尼比進(jìn)行了大量研究，然而對(duì)于鋼板彈簧懸架系統(tǒng) 阻尼比的計(jì)算卻一直沒(méi)有給出簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、可靠的計(jì)算方法，大都是采用有限元分析計(jì)算、 仿真的方法對(duì)鋼板彈簧懸架系統(tǒng)阻尼比進(jìn)行計(jì)算，然后利用反復(fù)試驗(yàn)和修改的方法，最終 得到某車輛鋼板彈簧懸架系統(tǒng)的阻尼比。隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，目前車輛鋼板彈簧懸 架系統(tǒng)阻尼比的計(jì)算方法，不能滿足鋼板彈簧懸架發(fā)展及平順性、安全性的設(shè)計(jì)要求。因 此，必須建立一種簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、可靠的車輛鋼板彈簧懸架系統(tǒng)阻尼比的分析計(jì)算方法，即根 據(jù)懸架鋼板彈簧加載和卸載下的變形試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理，得到車輛 鋼板彈簧懸架系統(tǒng)的阻尼比，同時(shí)降低設(shè)計(jì)及試驗(yàn)費(fèi)用，并且加快車輛鋼板彈簧懸架系統(tǒng) 阻尼比的計(jì)算速度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種簡(jiǎn)便、 準(zhǔn)確、可靠的車輛鋼板彈簧懸架系統(tǒng)阻尼比的分析計(jì)算方法，其設(shè)計(jì)流程如圖1所示。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的車輛鋼板彈簧懸架系統(tǒng)阻尼比的分析計(jì) 算方法，其技術(shù)方案實(shí)施步驟如下：
[0005] (1)懸架鋼板彈簧加載和卸載變形試驗(yàn)：
[0006] 利用鋼板彈簧試驗(yàn)機(jī)，根據(jù)在額定載荷下單輪鋼板彈簧懸架的簧上質(zhì)量m2及所承 受:的最大載荷F max = m2g，對(duì)懸架鋼板彈黃進(jìn)行逐步加載和卸載試驗(yàn)，同時(shí)對(duì)相應(yīng)載荷的變 形量進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)所測(cè)得的載荷數(shù)組及變形數(shù)組，分別為：
[0007] F = {卩⑴}，X = {叉⑴}，其中 i = 1，2,3，…，η ;
[0008] 其中，η為一個(gè)周期循環(huán)試驗(yàn)中所采集的載荷數(shù)據(jù)或位移數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)；
[0009] (2)懸架鋼板彈簧剛度Κ的分析計(jì)算：
[0010] 根據(jù)步驟（1)中所得到的載荷數(shù)組F= {F(i)}及變形數(shù)組X= |x(i)}，分別對(duì)加 載試驗(yàn)過(guò)程和卸載試驗(yàn)過(guò)程中得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合分析，得到懸架鋼板彈簧的剛度， 具體步驟如下：
[0011] A步驟：根據(jù)步驟⑴中加載試驗(yàn)過(guò)程所得到的載荷數(shù)據(jù)和位移數(shù)據(jù)，擬合得到鋼 板彈簧加載過(guò)程的直線斜率I;
[0012] B步驟：根據(jù)步驟⑴中卸載試驗(yàn)過(guò)程所得到的載荷數(shù)據(jù)和位移數(shù)據(jù)，擬合得到鋼 板彈簧卸載過(guò)程的直線斜率K2 ;
[0013] C步驟：根據(jù)A步驟得到的Ki，及B步驟得到的K2，對(duì)懸架鋼板彈簧剛度K進(jìn)行分 析計(jì)算，即：
[0014]

【權(quán)利要求】
1.車輛鋼板彈簧懸架系統(tǒng)阻尼比的分析計(jì)算方法，其具體設(shè)計(jì)步驟如下： (1) 懸架鋼板彈簧加載和卸載變形試驗(yàn)： 利用鋼板彈簧試驗(yàn)機(jī)，根據(jù)在額定載荷下單輪鋼板彈簧懸架的簧上質(zhì)量m2及所承受的 最大載荷Fmax = m2g，對(duì)懸架鋼板彈簧進(jìn)行逐步加載和卸載試驗(yàn)，同時(shí)對(duì)相應(yīng)載荷的變形量 進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)所測(cè)得的載荷數(shù)組及變形數(shù)組，分別為： F = {F(i)}, X = {x(i)}，其中 i = 1，2,3，…，η ; 其中，η為一個(gè)周期循環(huán)試驗(yàn)中所采集的載荷數(shù)據(jù)或位移數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)； (2) 懸架鋼板彈簧剛度Κ的分析計(jì)算： 根據(jù)步驟（1)中所得到的載荷數(shù)組F= {F(i)}及變形數(shù)組X= |x(i)}，分別對(duì)加載試 驗(yàn)過(guò)程和卸載試驗(yàn)過(guò)程中得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合分析，得到懸架鋼板彈簧的剛度，具體 步驟如下： A步驟：根據(jù)步驟（1)中加載試驗(yàn)過(guò)程所得到的載荷數(shù)據(jù)和位移數(shù)據(jù)，擬合得到鋼板彈 簧加載過(guò)程的直線斜率I ; B步驟：根據(jù)步驟（1)中卸載試驗(yàn)過(guò)程所得到的載荷數(shù)據(jù)和位移數(shù)據(jù)，擬合得到鋼板彈 簧卸載過(guò)程的直線斜率K2 ; C步驟：根據(jù)Α步驟得到的&及Β步驟得到的Κ2，對(duì)懸架鋼板彈簧剛度Κ進(jìn)行分析計(jì) 算，即：
(3) 鋼板彈簧加載和卸載一個(gè)循環(huán)過(guò)程中所消耗功W的計(jì)算： 根據(jù)步驟（1)中試驗(yàn)所得到的載荷數(shù)組F= {F(i)}和變形數(shù)組X= |x(i)}，其中i = 1，2,3,…，n，對(duì)鋼板彈簧加載和卸載一個(gè)周期循環(huán)試驗(yàn)中所消耗的功W進(jìn)行計(jì)算，即： (4) 鋼板彈簧等效阻尼系數(shù)Cd的計(jì)算： 根據(jù)車輛參數(shù)，步驟（2)中得到的K，及步驟（3)中分析計(jì)算得到的W，對(duì)鋼板彈簧的等 效阻尼系數(shù)Cd進(jìn)行計(jì)算，具體步驟如下： I步驟：根據(jù)車輛單輪懸架的簧上質(zhì)量m2，及步驟（2)中得到的K，確定鋼板彈簧懸架系 統(tǒng)的固有頻率f〇,即：
II步驟：根據(jù)車輛懸架鋼板彈簧正常工作狀態(tài)下的最大動(dòng)撓度f(wàn)d，確定鋼板彈簧的振 動(dòng)位移幅值A(chǔ)，即： A = fd ; III步驟：根據(jù)II步驟中的振動(dòng)位移幅值A(chǔ)，及I步驟中所確定的鋼板彈簧懸架系統(tǒng)的 固有頻率f〇,確定鋼板彈簧的最大振動(dòng)速度V，即： V = 2 π f〇A ； IV步驟：根據(jù)III步驟中所確定的V，I步驟中確定的鋼板彈簧懸架系統(tǒng)的固有頻率&， 及步驟（3)中計(jì)算得到的W，確定鋼板彈簧的等效阻尼系數(shù)(^，即：
(5)車輛鋼板彈簧懸架系統(tǒng)阻尼比ξ ^的計(jì)算： 根據(jù)車輛單輪懸架的簧上質(zhì)量m2，步驟（2)中得到的Κ，及步驟（4)中所確定的鋼板彈 簧的等效阻尼系數(shù)Cd，對(duì)車輛鋼板彈簧懸架系統(tǒng)的阻尼比進(jìn)行計(jì)算，即：
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK104156550SQ201410446586
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】于曰偉, 周長(zhǎng)城, 宋群, 潘禮軍, 張?jiān)粕? 申請(qǐng)人:山東理工大學(xué)