[發明專利]平衡懸架鋼板彈簧模型建立方法

無效

• 申請號: 201210365852.1
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN103699703A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 吳陽年;章娟麗
• 申請（專利權）人: 簡式國際汽車設計（北京）有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及車輛動力學技術領域，特別涉及一種平衡懸架鋼板彈簧模型建立方法。

背景技術

平衡懸架鋼板彈簧，是重型卡車懸架中應用最為廣泛的一種彈性元件，其不同于一般鋼板彈簧的結構型式和安裝方式，使得其非線性，包括遲滯摩擦特性對車輛動力學的乘坐舒適性、制動性、操縱穩定性的影響尚不明確。因此，建立合理的平衡懸架鋼板彈簧多體動力學模型具有重要的現實意義。

目前，國內外學者提出的鋼板彈簧多體動力學建模方法主要有：有限元法和Beam梁法。

1、有限元模態法

這種建模方法是利用多體動力學軟件與有限元軟件之間的信息交換接口，在有限元軟件中建立鋼板彈簧的有限元模型并生成模態中性文件。然后，將該模態中性文件輸入到ADAMS等多體動力學軟件中，將柔性體與模型中的其它零件連接起來，或者將模型中已有的零件剛體模型替換為柔性體模型。

2、離散Beam單元建模方法

這種建模方法將每片鋼板彈簧離散化為若干剛體，相鄰剛體之間采用線性等截面的無質量Beam梁來連接，通過設置接觸力Impact和摩擦系數反映鋼板彈簧各片間的接觸及摩擦特性，而鋼板彈簧的材質、形狀、阻尼、變形等可通過Beam的變量參數實現。

上述技術有如下缺陷：

1、采用有限元模態法時，如果在有限元軟件中劃分網格數量較多，會造成鋼板彈簧模型自由度較大，在多體動力學軟件中計算緩慢，使仿真效率受到影響。而且，不同軟件間的模型信息交換，還可能會造成部分信息丟失現象；

2、對重型車采用離散Beam單元模型進行鋼板彈簧建模，如果離散單元數量巨大，會導致模型自由度激增，造成計算困難，甚至有時無法收斂，仿真失敗。另外，如果不采用參數化方法建立鋼板彈簧剛體模塊，Beam的添加，接觸力的添加等步驟，手工建立將非常繁瑣，出現錯誤時不便于修改。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何減少平衡懸架鋼板彈簧建模時的自由度，從而減小計算復雜度，提高建模效率。

（二）技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供了一種平衡懸架鋼板彈簧模型建立方法，包括以下步驟：

S1：根據預設的鋼板彈簧參數利用ADAMS/CAR工具生成鋼板彈簧模型；

S2：根據平衡懸架鋼板彈簧的固有結構特征將所述鋼板彈簧模型轉換成平衡懸架鋼板彈簧模型。

其中，所述步驟S2具體包括：

獲取所述平衡懸架鋼板彈簧模型與所述鋼板彈簧模型不同的參數屬性；

根據所述不同的參數屬性及所述平衡懸架鋼板彈簧模型與所述鋼板彈簧模型相同的參數屬性建立所述平衡懸架鋼板彈簧模型。

其中，所述獲取所述平衡懸架鋼板彈簧模型與所述鋼板彈簧模型不同的參數屬性包括：接收用戶界面輸入的修改后的參數屬性，或導入修改后的參數屬性的配置文件，修改后的參數屬性為不同的參數屬性。

其中，修改參數屬性包括：

刪除鋼板彈簧模型中的吊耳部件、前卷耳襯套和后卷耳襯套參數；

修改前后安裝件名稱，將前安裝件改名為表示連接平衡懸架前軸的名稱，將后安裝件改名為表示連接平衡懸架后軸的名稱；

修改前后卷耳部件的質量和轉動慣量值，修改為取值范圍內的最小值；

在所述前安裝件和前卷耳部件之間以及后安裝件和后卷耳部件之間分別建立移動副，所建立移動副的移動方向與全局坐標系x軸方向平行。

其中，所述鋼板彈簧參數中吊耳部件和前后卷耳的參數設置為取值范圍內的最小值。

其中，所述步驟S1中還包括配置ADAMS/CAR工具使其中Leafspring模塊生效的步驟。

其中，所述步驟S2之后還包括：將所述平衡懸架鋼板彈簧模型與平衡懸架模型進行匹配。

（三）有益效果

本發明通過ADAMS/CAR工具先建立鋼板彈簧模型，再對鋼板彈簧模型進一步編輯以生成平衡懸架鋼板彈簧模型，因此，減少平衡懸架鋼板彈簧建模時的自由度，提高建模速度和模型計算效率；減少平衡懸架鋼板彈簧建模時所需數據；可以方便地將鋼板彈簧與平衡懸架其它部分連接，組成平衡懸架的完整結構，以及迅速建立平衡懸架虛擬仿真平臺，進行平衡懸架運動學特性和彈性運動學特性的仿真。也可以將該平衡懸架系統直接添加到整車模型中，節省整車建模時的工作量。

附圖說明

圖1是本發明實施例的一種平衡懸架鋼板彈簧模型建立方法流程圖；