[發明專利]用于計算部件的內部負載的系統、裝置和方法

有效

• 申請號: 201810608853.1
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN109141749B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: Q·張;A·K·呂布克;S·T·卡拉瑟斯
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: G01M1/12
• 分類號: G01M1/12;G01C21/16
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 林偉峰

用于計算部件的內部負載的系統包括加速度模塊、斜對稱矩陣模塊、重心計算模塊、質量/慣性模塊和內部負載模塊。加速度模塊可獲得與部件相關聯的多個加速度測量值，其中多個加速度測量值的每個加速度測量值與相對于部件的重心的響應點相關聯。斜對稱矩陣模塊可基于響應點來確定斜對稱矩陣。重心計算模塊可基于多個加速度測量值和斜對稱矩陣來計算部件的重心響應。質量/慣性模塊可基于與部件相關聯的測量質量和慣性值來確定質量/慣性矩陣。內部負載模塊可基于所計算的重心響應和質量/慣性矩陣來計算部件的內部負載。

技術領域

本公開總體上涉及具有內部負載的部件，并且更具體地涉及用于計算給定部件的內部負載的系統和方法。

背景技術

本背景部分提供的信息的目的在于總體地呈現本公開的背景。當前署名的發明人的工作，就該背景部分對其描述程度，以及在提交時可以不另外被作為是現有技術的多個方面的描述而言，既不明確地也不隱含地被認可為是針對本發明的現有技術。

對部件的內部負載(例如，汽車中的部件)的了解對于評估該部件所屬的整個系統的性能至關重要。另外，了解部件的內部負載可確保其它互補或交叉功能部件的最佳設計和性能。然而，部件的內部負載經常是未知的。就汽車而言，這可能是因為組裝汽車的一方沒有直接制造本來可能由第三方供應商提供的并且可能具有未知內部負載的組成部件。

用于測量部件的內部負載的一種常規技術是“塊力”(Block Force)法。塊力法涉及將所討論的部件連接到被設計成表示地面的大質量體(例如，大金屬塊)，然后測量部件的內部負載。然而，塊力法存在許多限制，包括：(i)由于要求通過力傳感器將部件固定到大質量體上而難以測量力；(ii)無法得出用以支持部件隔離設計優化的內部負載；以及(iii)由于接口條件變化而測量的塊力將是不變的這一假設。

發明內容

從詳細說明、權利要求書和附圖將會清楚本公開的其它應用領域。詳細說明和具體示例僅旨在用于說明目的而不旨在限制本公開的范圍。

在某個特征中，提供了一種系統。該系統可包括加速度模塊、斜對稱矩陣模塊、重心計算模塊、質量/慣性模塊和內部負載模塊。加速度模塊可被配置為獲得與部件相關聯的多個加速度測量值。多個加速度測量值中的每個加速度測量值可與相對于部件的重心的響應點相關聯。斜對稱矩陣模塊可被配置為基于與多個加速度測量值相關聯的響應點來確定斜對稱矩陣。重心響應模塊可被配置為基于多個加速度測量值和斜對稱矩陣來計算該部件的重心響應。質量/慣性模塊可被配置為基于與該部件相關聯的一個或多個測量質量值以及與該部件相關聯的一個或多個測量慣性值來確定質量/慣性矩陣。內部負載計算模塊可被配置為基于所計算的重心響應和質量/慣性矩陣來計算部件的重心處的內部負載。

在某個特征中，系統還包括隔離系統優化模塊。隔離系統優化模塊可被配置為基于所計算的內部負載來配置用于附接到部件的附接系統的至少一個參數。在前述特征的一個示例中，系統還包括附接到部件的附接系統。可基于內部負載來配置附接系統的至少一個參數。

在某個特征中，該系統還包括多個加速度計。多個加速度計可被配置為產生與該部件相關聯的多個加速度測量值。

在另一個特征中，該系統還包括內力需求模塊。內力需求模塊可被配置為基于所計算的內部負載來建立與該部件相關聯的一個或多個內力需求。在前述特征的一個示例中，系統還包括該部件。在該示例中，該部件可被配置為基于所建立的一個或多個內力需求在一個或多個內力需求內操作。

在又一個特征中，內部負載模塊可被配置為通過以下各項來計算部件的重心處的內部負載：(i)計算部件的重心處的三維力矩值；和(ii)計算該部件的重心處的三維力值。在前述特征的一個示例中，內部負載模塊可被配置為通過計算部件的重心處的三維實部和虛部力矩值來計算部件的重心處的三維力矩值。在前述特征的另一個示例中，內部負載模塊可被配置為通過計算部件的重心處的三維實部和虛部力值來計算部件的重心處的三維力值。