动力总成悬置系统位移与受力获取方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及动力总成悬置系统技术领域，特别是涉及一种动力总成悬置系统位移 与受力获取方法。
【背景技术】
[0002] 动力总成在工作过程中会受到各种外载，如：在起步与制动时会受到纵向力，在转 弯时会受到侧向力，在汽车行驶时会受到路面传来的垂向力，自身输出扭矩时还会受到传 动轴的反作用力。动力总成在受到这些外载时，会产生位移，同时引起动力总成悬置产生位 移，引起动力总成悬置为平衡这些外载而产生反力。为了确保动力总成在工作过程中不会 与机舱中其它零部件发生运动干涉，确保悬置的使用寿命，同时为悬置支架强度、疲劳寿命 的计算提供边界条件，需要分析动力总成悬置系统在各种外载下的位移与受力情况。
[0003] 在动力总成悬置开发过程中，获取动力总成悬置系统在各种外载下的位移与受力 是须要反复进行的一个过程。在设计初期用设计所得的悬置刚度曲线进行计算，以便保证 所设计的悬置刚度曲线满足性能要求。在悬置调校前用预估的悬置刚度曲线进行计算，以 便为合理选择调校样件提供参考。在悬置调校后用实测所得的悬置刚度曲线进行计算，以 便验证定型件的合理性。
[0004]由于在计算过程中不可能把所有工况穷尽，通常会采用28个具有代表性的工况 进行计算，其中包括16个典型工况和12个极限工况，简称28工况。
[0005] 现有的一种动力总成悬置系统位移与受力获取方法参见如下公开文献：上官文 斌，等.汽车动力总成悬置系统位移控制设计计算方法.汽车工程，2006,8 (128) :738-742。
[0006] 上述方法的主要步骤如下：
[0007] 1、先假设悬置工作在第一线性段，刚度为k3,计算得到动力总成的位移、悬置的位 移及悬置的受力情况；
[0008] 2、将得到的悬置位移与其刚度曲线进行比对，检查悬置的位移是否在第一线性段 内，若是，则输出动力总成位移、悬置位移及悬置受力情况。若否，则进入下一步。
[0009] 3、将得到的悬置位移与其刚度曲线进行比对，找到其所处的线性段，把悬置刚度 修改为相应的刚度值，并对由此产生的原点偏移进行修正。
[0010] 4、重新计算动力总成位移、悬置位移及悬置受力情况。
[0011] 5、将得到的悬置位移与其刚度曲线进行比对，检查悬置位移所处的线性段，若与 第3步中的检查结果一致，则输出动力总成位移、悬置位移及悬置受力情况。若不一致，则 重复第3-5步，直至一致为止。
[0012] 按照上述方法获取动力总成悬置系统位移与受力，由于外载是整个的加载上去 的，在第5步中，检查第4步中根据第3步修正后的刚度值重新计算得到悬置位移，很有可 能又进入了刚度曲线中的另一线性段，如此反复，导致可能出现不收敛的情况，即循环不能 自行结束，若强行终止计算，则可能影响计算精度。并且，外载是一次性施加到动力总成上 的，由此带来较大的计算误差。
【发明内容】
[0013] 本发明所要解决的技术问题是针对现有的动力总成悬置系统位移与受力获取方 法外载一次性施加到动力总成上所带来的较大计算误差的缺陷，提供一种动力总成悬置系 统位移与受力获取方法。
[0014] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为，提供一种动力总成悬置系统位移 与受力获取方法，所述方法包括：
[0015]S1、将动力总成悬置系统所需加载的外载等分为多份子外载；
[0016]S2、在所述动力总成悬置系统上加载步骤Sl中等分获得的其中一份子外载；
[0017]S3、获得动力总成悬置系统在当前各悬置刚度下，加载一份子外载所引起的动力 总成位移增量、各悬置位移增量及各悬置受力增量；
[0018]S4、将步骤S3获得的动力总成位移增量、各悬置位移增量及各悬置受力增量相应 迭加到加载一份子外载前的动力总成位移、各悬置位移及各悬置受力上，获得当前动力总 成位移、各悬置位移及各悬置受力；
[0019]S5、判断步骤S4获得的各悬置位移在各悬置刚度曲线中的位置，若获得的各悬置 位移均未超出各悬置刚度曲线中当前线性段外拐点，则进入步骤S6 ;若获得的各悬置位移 中有一个或多个超出各悬置刚度曲线中当前线性段外拐点，则对于超出当前线性段外拐点 的悬置，将其刚度修正为与当前线性段所邻接的下一线性段的刚度，并重新进行步骤S3和 S4；
[0020]S6、判断所述动力总成悬置系统所需加载的外载是否已完整地加载到所述动力总 成悬置系统上，若否，则执行步骤S2-S5 ;若是，则获得所述动力总成悬置系统在完整外载 下的动力总成位移、各悬置位移及各悬置受力。
[0021] 进一步地，步骤S5中各悬置的刚度曲线为初始设计阶段的各悬置刚度曲线、悬置 调校前预估的各悬置刚度曲线或悬置调校后实测所得的各悬置刚度曲线。
[0022] 进一步地，步骤Sl中将所需加载的外载等分为大于或等于1000份子外载。
[0023] 进一步地，步骤Sl中将所需加载的外载等分为小于或等于10000份子外载。
[0024] 进一步地，步骤S3中根据一份子外载、各悬置弹性中心坐标、各悬置安装角度及 各悬置当前刚度值计算动力总成位移增量、各悬置位移增量及各悬置受力增量。
[0025] 进一步地，步骤S3中，动力总成位移增量{U(IA}和第i个悬置的位移增量{uiA}及 受力增量{PiA}具体计算如下：
【主权项】
1. 一种动力总成悬置系统位移与受力获取方法，其特征在于，所述方法包括： 51、 将动力总成悬置系统所需加载的外载等分为多份子外载； 52、 在所述动力总成悬置系统上加载步骤S1中等分获得的其中一份子外载； 53、 获得动力总成悬置系统在当前各悬置刚度下，加载一份子外载所引起的动力总成 位移增量、各悬置位移增量及各悬置受力增量； 54、 将步骤S3获得的动力总成位移增量、各悬置位移增量及各悬置受力增量相应迭加 到加载一份子外载前的动力总成位移、各悬置位移及各悬置受力上，获得当前动力总成位 移、各悬置位移及各悬置受力； 55、 判断步骤S4获得的各悬置位移在各悬置刚度曲线中的位置，若获得的各悬置位移 均未超出各悬置刚度曲线中当前线性段外拐点，则进入步骤S6;若获得的各悬置位移中有 一个或多个超出各悬置刚度曲线中当前线性段外拐点，则对于超出当前线性段外拐点的悬 置，将其刚度修正为与当前线性段所邻接的下一线性段的刚度，并重新进行步骤S3和S4 ; 56、 判断所述动力总成悬置系统所需加载的外载是否已完整地加载到所述动力总成悬 置系统上，若否，则执行步骤S2-S5 ;若是，则获得所述动力总成悬置系统在完整外载下的 动力总成位移、各悬置位移及各悬置受力。
2. 根据权利要求1所述的动力总成悬置系统位移与受力获取方法，其特征在于，步骤 S5中各悬置的刚度曲线为初始设计阶段的各悬置刚度曲线、悬置调校前预估的各悬置刚度 曲线或悬置调校后实测所得的各悬置刚度曲线。
3. 根据权利要求1所述的动力总成悬置系统位移与受力获取方法，其特征在于，步骤 S1中将所需加载的外载等分为大于或等于1000份子外载。
4. 根据权利要求3所述的动力总成悬置系统位移与受力获取方法，其特征在于，步骤 S1中将所需加载的外载等分为小于或等于10000份子外载。
5. 根据权利要求1所述的动力总成悬置系统位移与受力获取方法，其特征在于，步骤 S3中根据一份子外载、各悬置弹性中心坐标、各悬置安装角度及各悬置当前刚度值计算动 力总成位移增量、各悬置位移增量及各悬置受力增量。
6. 根据权利要求5所述的动力总成悬置系统位移与受力获取方法，其特征在于，步骤 S3中，动力总成位移增量{uQA}和第i个悬置的位移增量{uiA}及受力增量{PiA}具体计 算加下.
[K]=E ； {u0A} = [K]-1{Pn}； = {u0A}； {PiA} =IX] {uiA}; 其中，i为悬置的数量，i大于或等于3 ;Xi、yi及Zi为第i个悬置的弹性中心在动力总 成坐标系中的坐标；[kj为第i个悬置在其局部坐标系下的刚度矩阵；[K]为动力总成悬 置系统的刚度矩阵；[AJ为第i个悬置的三个弹性主轴在动力总成坐标系下的方向余弦矩 阵；{PJ为一份子外载，N为所需加载的外载P的等分份数。
【专利摘要】根据本发明的动力总成悬置系统位移与受力获取方法，将动力总成悬置系统所需加载的外载等分为多份子外载，一份一份逐一迭加到动力总成悬置系统上，每迭加一次，立即把输出的各悬置位移与其刚度曲线进行比对，判断各悬置位移在各悬置刚度曲线中的位置，若各悬置位移中有一个或多个超出各悬置刚度曲线中当前线性段外拐点，则对于超出当前线性段外拐点的悬置，将其刚度修正为与当前线性段所邻接的下一线性段的刚度，并重新进行动力总成悬置系统位移与受力计算，直到各悬置位移均未超出各悬置刚度曲线中当前线性段外拐点，然后再迭加下一份子外载进行循环计算，直到外载完整添加到动力总成悬置系统上。该方法的计算精度较高，并且误差较小。
【IPC分类】B60K5-12, B62D65-00
【公开号】CN104691298
【申请号】CN201310658772
【发明人】黄颖, 徐仰汇, 张武, 任超, 田子龙
【申请人】广州汽车集团股份有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月5日