专利名称：一种汽车钢板弹簧多体模型的构建方法
技术领域：
本发明涉及汽车悬架动力学分析模型的构建方法，具体涉及一种钢板弹簧多体模型的构建方法，应用于汽车悬架动力学、整车操纵稳定性以及平顺性分析。
背景技术：
随着CAE技术的快速发展，汽车悬架动力学分析、平顺性分析技术应用日趋广泛。 钢板弹簧是汽车悬架众多弹性元件中应用最为广泛的一种，常应用于货车的前后悬架，客货两用车、微车、皮卡车、越野车的后悬架，因此钢板弹簧模型建立在整车多体建模中有着及其重要的地位，而钢板弹簧由多片钢板组成，簧片间干摩擦对车辆平顺性有重要影响。虽然钢板弹簧建模方法日渐成熟，但是大部分建模方法仅能较准确的反映钢板弹簧静态刚度，而钢板弹簧由于干摩擦形成的动态刚度则无法准确反映，或者由于结构的复杂性，不能准确反映干摩擦的影响，或者数值计算困难，无法用于仿真。目前，能够应用于多体动力学仿真分析的钢板弹簧多体建模方法主要有有限元模态法、国际汽车工程学会推荐的三段梁法、变截面弯曲梁单元法。有限元模态法利用有限元软件计算钢板弹簧模态，输出模态中性文件，然后将模态中性文件导入多体仿真程序中，并添加簧片间摩擦力和接触力，该过程是这种方法的关键点和难点，这个难点目前还没有较好的解决方案。三段梁法的原理是将板簧总成简化为三段，通过函数拟合板簧弹力随其变形的变化关系，该方法完成的模型与实际结构相差甚远，不能准确反映悬架运动特性，板簧与车身接附点处的受力也不够准确，无法很好地指导设计工作。变截面弯曲梁单元法的原理是把钢板弹簧离散成变截面弯曲梁单元，若想要获得较为准确的模型，需要将钢板弹簧离散为足够多的单元，该方法需逐一建立每一个梁单元， 建模过程繁琐，簧片间的接触力也不易准确建立。以上几种方法都能够较好放映钢板弹簧的静态刚度，但是都不能有效的反映钢板弹簧的干摩擦力，有的建模复杂，有的计算困难，有的无法仿真。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车钢板弹簧多体模型的构建方法，该方法基于动态摩擦力模型构建的钢板弹簧多体模型，不仅能够准确反映板簧静态刚度，而且能够反映干摩擦力造成的动态特性，并且具有良好的数值计算稳定性。本发明所述的一种汽车钢板弹簧多体模型的构建方法，包括以下步骤第一步，钢板弹簧静刚度及动态力测试；将钢板弹簧通过支座支撑于导轨上，操纵静态作动器缓慢加载，记录载荷与钢板弹簧的变形，测试钢板弹簧的静态刚度；第二步，建立动态摩擦模型；根据动态力测试结果进行模型参数辨识；使用Dahl (国外人名)摩擦模型作为摩擦力的动态模型，其摩擦力的微分方程为
权利要求
1.一种汽车钢板弹簧多体模型的构建方法，包括以下步骤第一步，钢板弹簧静刚度及动态力测试；将钢板弹簧(6)通过支座(7)支撑于导轨(8)上，操纵静态作动器(5)缓慢加载，记录载荷与钢板弹簧的变形，测试钢板弹簧的静态刚度；第二步，建立动态摩擦模型；根据动态力测试结果进行模型参数辨识；使用Dahl摩擦模型作为摩擦力的动态模型， 其摩擦力的微分方程为
全文摘要
本发明公开一种汽车钢板弹簧多体模型的构建方法，包括以下步骤第一步，钢板弹簧静刚度及动态力测试；第二步，建立动态摩擦模型；第三步，在多体动力学程序中建立钢板弹簧多体模型；第四步，在钢板弹簧多体模型中加入动态干摩擦力模型；第五步，建立悬架系统模型，进行悬架及整车仿真。本发明由于将钢板弹簧簧片间的干摩擦力统一作为板簧总成特性处理，通过动态摩擦力模型描述总成干摩擦，所以能够准确反映汽车钢板弹簧的动态力特性，反映干摩擦力形成的动刚度，使平顺性仿真更准确。
文档编号G06F17/50GK102609578SQ20121001902
公开日2012年7月25日 申请日期2012年1月20日 优先权日2012年1月20日
发明者刘煜, 李发勇, 董益亮, 郑晓勇, 黄仁祥 申请人:重庆长安汽车股份有限公司