、下安装点和方向点的位置，确定所述固连坐标系的原点和三个方向轴，具体为: 将弹簧在汽车底盘悬架运动过程中i时刻的所述上安装点作为所述固连坐标系的原占.将所述原点至所述下安装点的方向作为所述固连坐标系的Z轴的正方向； 将所述原点至所述下安装点的向量叉乘所述原点至所述方向点的向量所获得的向量，作为所述固连坐标系的Y轴正方向的向量；将所述Y轴正方向的向量叉乘所述原点到所述方向点的向量后获得的向量，作为所述固连坐标系的X轴正方向的向量；所述方向点在所述固连坐标系的XZ平面上； 根据所述固连坐标系的原点、Z轴的正方向、所述Y轴正方向的向量以及所述X轴正方向的向量，确定汽车底盘悬架运动过程中i时刻弹簧的固连坐标系。5.如权利要求4所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成方法，其特征在于，记录所述弹簧的移动轨迹数据，获得所述弹簧在汽车底盘悬架运动各个时刻的弹簧摆转情况，包括: 逐一记录所述固连坐标系的原点、X方向单位向量、Y方向单位向量和Z方向单位向量四个参量在汽车底盘悬架运动过程中i时刻弹簧的X、1、Z三个值； 分别将所述固连坐标系的原点、X方向单位向量、Y方向单位向量和Z方向单位向量四个参量在汽车底盘悬架运动过程中i时刻弹簧的x、y、z三个值，形成维度为12的弹簧摆转矩阵； 在所述维度为12的弹簧摆转矩阵中添加所述弹簧的伸缩率，形成在汽车底盘悬架运动过程中i时刻的维度为13的弹簧运动矩阵。6.如权利要求1所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成方法，其特征在于，所述对弹簧的零件信息进行设置，将所述伸缩率和弹簧摆转情况的形成过程生成宏文件，包括: 对弹簧的零件信息进行设置；所述零件信息包括零件的名称、弹簧截面半径、所述伸缩率和所述弹簧运动矩阵的文件所在位置； 根据所述弹簧的零件信息，控制所述伸缩率和弹簧摆转情况的形成过程为:先进行伸缩变形获得所述伸缩率，再将变形后的弹簧摆转至预设的位置； 将所述伸缩率和弹簧摆转情况的形成过程生成宏文件。7.如权利要求6所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成方法，其特征在于，所述宏文件采用循环框架，则所述先进行伸缩变形获得所述伸缩率，再将变形后的弹簧摆转至预设的位置，包括: 在汽车底盘悬架运动过程中i时刻，建立伸缩坐标系，对弹簧进行伸缩变形；并建立摆转坐标系，对伸缩变形后的弹簧进行摆转； 对于共有η个时刻组成的汽车底盘悬架运动过程，对弹簧进行η次伸缩变形后，再建立η个摆转坐标系，对η个伸缩变形后的弹簧进行摆转变换，η > i。8.如权利要求7所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成方法，其特征在于，将所述宏文件输入至零件模型中并通过对所述宏文件的编译运行，获得所述弹簧在不同时刻的运动状态，生成所述弹簧的运动包络，包括: 在汽车底盘悬架运动过程i时刻，根据所述弹簧运动矩阵中的数据生成所述弹簧的中线.根据所述中线的生成过程获取生成弹簧中线的宏文件； 对于共有η个时刻组成的汽车底盘悬架运动过程，将各个时刻的生成弹簧中线的宏文件导入所述零件模型中进行编译运行，获得η个时刻的弹簧位移的集合，形成所述弹簧的运动包络，其中i > 0，η彡i。9.如权利要求8所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成方法，其特征在于，所述在汽车底盘悬架运动过程i时刻生成所述弹簧的中线，具体为: 在汽车底盘悬架运动过程i时刻对所述弹簧进行面提取，获得弹簧轮廓面；将所述弹簧轮廓面进行分解，得到弹簧的两条轮廓线； 在其中一条轮廓线上进行等分操作，获得多个等分点的集合；依次在各个等分点上作所述等分点所在的轮廓线的法平面，获得所述法平面与另一条轮廓线的交点； 将所述等分点和与其相应的交点的连线的中点作为弹簧中线上的点，各个中点的连线构成所述弹簧中线。10.如权利要求1?9任一项所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成方法，其特征在于，所述方法还包括: 对所述弹簧的运动包络中的多个弹簧运动轨迹叠加时的重叠部分进行简化，减小所得到的弹簧包络的文件大小。11.如权利要求10所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成方法，其特征在于，所述方法还包括:建立用户界面，将所述宏文件的生成过程集成在所述用户界面中。12.—种汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成系统，其特征在于，包括: 弹簧运动测量单元，用于测量弹簧上的三个不共线的点在汽车底盘悬架运动过程中的运动数据； 弹簧伸缩与摆转确定单元，用于根据所述运动数据获得所述弹簧上的三个不共线的点的伸缩率，并通过建立固连坐标系，确定汽车底盘悬架运动各个时刻的弹簧摆转情况； 宏文件生成单元，用于对弹簧的零件信息进行设置，将所述伸缩率和弹簧摆转情况的形成过程生成宏文件；以及， 运动包络生成单元，用于将所述宏文件输入至零件模型中并通过对所述宏文件的编译运行，获得所述弹簧在不同时刻的运动状态，生成所述弹簧的运动包络。13.如权利要求12所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成系统，其特征在于，所述弹簧运动测量单元，包括: 建模单元，用于建立用于模拟各个时刻的汽车底盘悬架弹簧的空间运动的数字样机模型； 弹簧测量项选取单元，用于根据弹簧的实际安装情况，在所述数字样机模型中确定弹簧的上安装点、下安装点以及与所述上安装点和所述下安装点不共线的方向点的测量项；通过监测所述上安装点和所述下安装点的运动情况获取所述弹簧的轴线及伸缩情况；通过监测所述方向点的运动情况获取所述弹簧在汽车底盘悬架运动过程中摆转情况； 运动仿真单元，用于利用所述数字样机模型对汽车底盘悬架运动过程进行仿真，记录仿真过程中所述弹簧在所述上安装点、所述下安装点以及与所述方向点的运动数据。14.如权利要求13所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成系统，其特征在于，所述弹簧伸缩与摆转确定单元，包括: 弹簧长度测量单元，用于测量汽车底盘悬架初始状态下的弹簧长度L。和在汽车底盘悬架运动过程i时刻的弹簧的上安装点和下安装点之间的距离，作为在汽车底盘悬架运动过程中i时刻的弹簧长度L1 ;i > O ; 弹簧伸缩率计算单元，用于将在汽车底盘悬架运动过程中i时刻的弹簧长度L1与初始状态下的弹簧长度L。的比Q/L。作为所述弹簧在i时刻的伸缩率； 坐标系构建单元，用于根据所述弹簧的上安装点、下安装点和方向点的位置，确定所述固连坐标系的原点和三个方向轴； 坐标移动单元，用于将初始状态下的弹簧固连坐标系进行旋转和平移变换，使初始状态下的弹簧固连坐标系与在汽车底盘悬架运动过程中i时刻的弹簧固连坐标系重合； 摆转数据记录单元，用于记录弹簧在所述坐标移动单元中发生的移动轨迹数据，获得所述弹簧在汽车底盘悬架运动各个时刻的弹簧摆转情况。15.如权利要求14所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成系统，其特征在于，所述坐标系构建单元,具体用于: 将弹簧在汽车底盘悬架运动过程中i时刻的所述上安装点作为所述固连坐标系的原占.将所述原点至所述下安装点的方向作为所述固连坐标系的Z轴的正方向； 将所述原点至所述下安装点的向量叉乘所述原点至所述方向点的向量所获得的向量，作为所述固连坐标系的Y轴正方向的向量；将所述Y轴正方向的向量叉乘所述原点到所述方向点的向量后获得的向量，作为所述固连坐标系的X轴正方向的向量；所述方向点在所述固连坐标系的XZ平面上；以及， 根据所述固连坐标系的原点、Z轴的正方向、所述Y轴正方向的向量以及所述X轴正方向的向量，确定汽车底盘悬架运动过程中i时刻弹簧的固连坐标系。16.如权利要求15所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成系统，其特征在于，所述摆转数据记录单元，包括: 方向分量记录单元，用于逐一记录所述固连坐标系的原点、X方向单位向量、Y方向单位向量和Z方向单位向量四个参量在汽车底盘悬架运动过程中i时刻弹簧的X、y、Z三个值； 摆转矩阵构建单元，用于分别将所述固连坐标系的原点、X方向单位向量、Y方向单位向量和Z方向单位向量四个参量在汽车底盘悬架运动过程中i时刻弹簧的x、y、z三个值形成维度为12的弹簧摆转矩阵； 弹簧运动矩阵构建单元，用于在所述维度为12的弹簧摆转矩阵中添加所述弹簧的伸缩率，形成在汽车底盘悬架运动过程中i时刻的维度为13的弹簧运动矩阵。17.如权利要求12所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成系统，其特征在于，所述宏文件生成单元，包括: 设置单元，用于对弹簧的零件信息进行设置；所述零件信息包括零件的名称、弹簧截面半径、所述伸缩率和所述弹簧运动矩阵的文件所在位置； 弹簧变形控制单元，用于根据所述弹簧的零件信息，对所述弹簧先进行伸缩变形获得所述伸缩率，再将变形后的弹簧摆转至预设的位置； 宏记录单元，用于将所述伸缩率和弹簧摆转情况的形成过程生成宏文件。18.如权利要求17所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成系统，其特征在于，所述宏文件采用循环框架，则所述弹簧变形控制单元还用于: 在汽车底盘悬架运动过程中i时刻，建立伸缩坐标系，对弹簧进行伸缩变形；并建立摆转坐标系，对伸缩变形后的弹簧进行摆转；以及， 对于共有η个时刻组成的汽车底盘悬架运动过程，对弹簧进行η次伸缩变形后，再建立η个摆转坐标系，对η个伸缩变形后的弹簧进行摆转变换，n ^ i019.如权利要求18所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成系统，其特征在于，所述运动包络生成单元，包括: 弹簧中线生成单元，用于在汽车底盘悬架运动过程i时刻，根据所述弹簧运动矩阵生成所述弹簧的中线； 中线宏文件生成单元，用于根据所述弹簧中线生成单元中的弹簧中线的生成过程，获取生成弹簧中线的宏文件； 宏文件编译单元，用于对于共有η个时刻组成的汽车底盘悬架运动过程，将各个时刻的生成弹簧中线的宏文件导入所述零件模型中进行编译运行，获得η个时刻的弹簧位移的集合，形成所述弹簧的运动包络。20.如权利要求19所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成系统，其特征在于，所述弹簧中线生成单元，具体用于: 在汽车底盘悬架运动过程i时刻对所述弹簧进行面提取，获得弹簧轮廓面；将所述弹簧轮廓面进行分解，得到弹簧的两条轮廓线； 在其中一条轮廓线上进行等分操作，获得多个等分点的集合；依次在各个等分点上作所述等分点所在的轮廓线的法平面，获得所述法平面与另一条轮廓线的交点； 将所述等分点和与其相应的交点的连线的中点作为弹簧中线上的点，各个中点的连线构成所述弹簧中线。21.如权利要求12?20任一项所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成系统，其特征在于，所述系统还包括: 弹簧运动包络简化单元，用于对所述弹簧的运动包络中的多个弹簧运动轨迹叠加时的重叠部分进行简化，减小所得到的弹簧包络的文件大小。22.如权利要求21所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成系统，其特征在于，所述系统还包括: 用户界面，用于集成所述宏文件的生成过程。
【专利摘要】本发明公开了一种汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成方法，包括：测量弹簧上的三个不共线的点在汽车底盘悬架运动过程中的运动数据；根据所述运动数据获得所述弹簧上的三个不共线的点的伸缩率，并通过建立固连坐标系，确定汽车底盘悬架运动各个时刻的弹簧摆转情况；对弹簧的零件信息进行设置，将所述伸缩率和弹簧摆转情况的形成过程生成宏文件；将所述宏文件输入至零件模型中并通过对所述宏文件的编译运行，获得所述弹簧在不同时刻的运动状态，生成所述弹簧的运动包络。本发明还提供了一种汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成系统。本发明能快速有效地生成弹簧的运动包络，具有自动化生成效率高和准确度高的优点。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105718615
【申请号】CN201410725481
【发明人】林尤滨, 王瑞林, 王彧, 王黎明, 吴保玉, 王建宜
【申请人】广州汽车集团股份有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2014年12月2日