[發明專利]襯套建模方法

在審

• 申請號: 201310711011.6
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN104731991A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 劉波;王彧;王黎明;王建宜;吳保玉
• 申請（專利權）人: 廣州汽車集團股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06T17/30
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標代理事務所(普通合伙) 44325
• 代理人: 朱業剛

技術領域

本發明涉及襯套技術領域，特別是涉及一種襯套建模方法。

背景技術

由于輪胎與路面之間存在力（包括縱向力和側向力）和力矩（回正力矩），導致懸架中的襯套發生變形，進而使得車輪定位參數（如前束、外傾）發生變化，我們稱這種變化為懸架的C特性。襯套建模方法對懸架的C特性有著至關重要的影響。

當前，汽車廠商普遍應用的Adams/car自帶襯套模型，該Adams/car自帶襯套模型由沿襯套的x、y及z軸的3條靜剛度曲線和繞x、y及z軸的3條扭轉剛度曲線描述。

但是，采用這種襯套模型，須通過試驗獲得襯套剛度曲線，而現有的儀器測量得出的結果誤差較大，往往達到30%，同時，這種襯套模型僅使用6向剛度來描述襯套，不能反映襯套各向剛度的耦合問題，因此，得到的襯套模型存在位移失真的問題，導致基于此得到的車輪定位參數的準確性較差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有的Adams/car自帶襯套模型不能反映襯套各向剛度的耦合問題的缺陷，提供一種襯套建模方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為，提供一種襯套建模方法，所述方法包括：

將預定義的襯套3D模型的各個部分分別劃分為有限元網格；

確定所述襯套3D模型的各個部分的有限元網格的材料屬性，所述材料屬性為襯套各個部分所選用材料的密度、泊松比及彈性模量；

根據預定義的襯套柔性體的輸出模態的階數、運算方式及載荷步對所述有限元網格進行運算獲得襯套柔性體各階模態的頻率和振型，以及襯套柔性體動畫文件；

將所述襯套柔性體動畫文件轉換為模態中性文件并導入柔性體運動仿真軟件中，建立襯套柔性體模型。

進一步地，所述“將預定義的襯套3D模型的各個部分分別劃分為有限元網格”之前還包括如下步驟：

建立襯套3D模型；其中，建立的所述襯套3D模型包含襯套的形狀、位置、方向及內部結構信息；

對所述襯套3D模型進行幾何清理；所述幾何清理包括去除導入的襯套3D模型中不必要的點、線、小倒角與小圓孔，以及補足導入的襯套3D模型中缺失的面與線。

進一步地，所述“將預定義的襯套3D模型的各個部分分別劃分為有限元網格”具體為：

建立與所述襯套3D模型的各個部分對應的多個容器，將所述容器中的所述襯套3D模型的相應部分劃分為有限元網格，并在各個容器間建立能夠反映襯套各個部分真實連接關系的連接；然后，

檢查劃分的有限元網格的質量是否合格；若檢查發現質量不合格的有限元網格，則重復“對所述襯套3D模型進行幾何清理”的步驟，直到有限元網格質量合格為止；若檢查未發現質量不合格的有限元網格，則進入下一步驟；其中，所述質量合格的有限元網格為尺寸及雅克比矩陣均合格的有限元網格。

進一步地，所述“確定所述襯套3D模型的各個部分的有限元網格的材料屬性”具體為：

定義襯套各個部分的材料屬性并分別賦予劃分為有限元網格后的襯套3D模型的各個部分，然后，

建立與所述多個容器數量對應且屬性為三維實體的多個屬性體，將多個屬性體分別賦予相應的容器。

進一步地，所述“根據預定義的襯套柔性體的輸出模態的階數、運算方式及載荷步對所述有限元網格進行運算獲得襯套柔性體各階模態的頻率和振型，以及襯套柔性體動畫文件”具體為：

利用模態縮減法選擇所需生成的襯套柔性體的輸出模態的階數，設定運算方式及載荷步，按照設定的運算方式及載荷步進行運算，獲得襯套柔性體各階模態的頻率和振型，以及襯套柔性體動畫文件。

進一步地，利用模態縮減法選擇得到所需生成的襯套柔性體的輸出模態的前32階，其中，前6階模態為襯套運動時的剛體模態，其余26階模態用于描述內套筒與外套筒的相對位移以及橡膠體的整體變形。

進一步地，所述“將預定義的襯套3D模型的各個部分分別劃分為有限元網格”之后及所述“將所述襯套柔性體動畫文件轉換為模態中性文件并導入柔性體運動仿真軟件中，建立襯套柔性體模型”之前還包括步驟：

建立兩個接口節點，將所述兩個接口節點分別與襯套的內套筒與外套筒剛性連接，記錄所述兩個接口節點的編號。

進一步地，所述“將所述襯套柔性體動畫文件轉換為模態中性文件并導入柔性體運動仿真軟件中，建立襯套柔性體模型”之后還包括步驟：