一种快速分析汽车电动尾门撑杆系统的方法与流程

本发明涉及汽车领域，更具体的，涉及一种快速分析汽车电动尾门撑杆系统的方法。

背景技术：

随着汽车智能电子的推广应用，汽车电动尾门得到越来越广泛的应用，以前电动尾门在高档汽车上应用，现在出现向中低档汽车上应用的趋势。电动尾门撑杆设计越来越受到汽车行业的重视。

电动尾门有多种形式，其中应用最广的是:微型电机驱动行星齿轮带动多头丝杆螺母的电动撑杆，这种尾门撑杆结构紧凑、使用方便，性能更加稳定。这种尾门撑杆是一种机电一体化的空间机构，它性能好坏受到多种因素影响，如电机功率、撑杆两端空间安装点位置、尾门铰链点位置、尾门重量及质心位置、弹簧的设计位置长度、弹簧刚度、弹簧预载、电机及减速系统的磁滞力矩等因数影响，是一个复杂的系统工程。

目前汽车企业普遍采用手动公式计算，计算时间很长，而且容易出错，计算精度低。

有人用ADAMS/view下建模，在adams/view界面下建立模型、分析模型，其精度有明显提高。但由于撑杆上下连接点位置变化，各零部件的空间欧拉角发生变化，要更新模型，需要重新建模。工作效率不高。用ADAMS/VIEW进行二次开发是一种方法，但是由于/view编程软件计算功能较弱，在以计算为主的软件开发中受到限制，

为解决电动尾门分析效率低下的问题，本发明提出了一种快速分析汽车电动尾门撑杆系统的方法。用VB6.0软件编程，在windows下建立、修改电动尾门撑杆ADAMS模型，在WINDOWS下调用ADAMS/CAR进行分析。这种方法，既发挥ADAMS软件的强大的分析能力，又解决的在ADAMS/VIEW下软件开发的困难。是分析汽车电动尾门撑杆系统精度最高，速度最快的方法。到目前为止，没有发现快速分析电动尾门性能的方法。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种快速分析汽车电动尾门撑杆系统的方法，以解决现有技术中存在汽车尾门性能分析效率低下及准确度不理想的问题。

本发明采用如下技术方案：

首先，建立一个电动撑杆模板模型，该模板模型以微型电机驱动行星齿轮带动多头丝杆螺母的电动撑杆为研究对象，模板是ADAMS/view模型，其自由度为零，为运动学模型。

其次，选择所需分析的车型的尾门撑杆，选择尾门撑杆的驱动形式。尾门撑杆在电机驱动下和手动驱动下有明显不同的性能，需要分别进行分析。

再次，读取所选电动尾门撑杆的参数；根据选择的尾门电动撑杆，VB6.0调用选定的撑杆的EXEL参数化表，显示参数并读取参数。修改参数后保存，更新所选撑杆的参数化表。

重点地，根据读取的撑杆几何参数，计算尾门各零部件在安装状态下空间位置及欧拉角。修改模板的硬点和硬点的欧拉角。根据读取的撑杆其他参数，修改模板模型；根据输入的驱动的形式，在模板模型中增加或修改驱动；在模板中增加撑杆各零部件的载荷输出，用FEMDATA指令编写载荷输出文件；根据选择的撑杆的不同及驱动形式的不同，修改仿真控制的.ACF文件中的调用模型名及分析时间和步长，生成该撑杆新的ADAMS模型。

进一步地，在WINDOWS下批处理调用ADAMS/car，分析新的adams模型，得到所选电动撑杆在所选参数下的性能，并输出撑杆各零部件的受力。

更具体的，所述快速分析汽车电动尾门撑杆系统的方法包括下列步骤：

预先建立模板：建立一个电动撑杆模板模型，该模板模型以微型电机驱动行星齿轮带动多头丝杆螺母的电动撑杆为研究对象，模板是ADAMS/view模型，其自由度为零，为运动学模型。

选择电动撑杆及驱动：选择所需分析的车型的尾门撑杆及选择尾门撑杆的驱动形式。

读取参数：VB6.0调用选定的撑杆的EXEL参数化表，显示参数并读取参数。修改参数后保存，更新所选撑杆的参数化表，生成各种撑杆参数的库文件。

修改模板模型：首先，根据所选撑杆两端的空间坐标，根据输入的各零部件几何参数，计算各零部件在空间的坐标位置，修改模板模型的硬点。

进一步地，根据根据输入的撑杆两端的空间坐标，计算撑杆每个零部件在空间的欧拉角，修改模板模型的硬点的欧拉角。生成新的撑杆的adams模型硬点的空间向量。

进一步地，根据输入的弹簧参数，丝杆参数、电机和减速器参数及尾门参数，修改模板模型的弹簧、丝杆及电机和减速器参数和尾门参数。

更进一步地，根据输入的驱动形式，在模板模型中增加或修改驱动。

更进一步地，在模板中增加撑杆各零部件的载荷输出，用FEMDATA指令编写载荷输出文件。

最后，根据选择的撑杆的不同及驱动形式的不同，修改仿真控制的.ACF文件中的调用模型名及分析时间和步长。

分析模型：在WINDOWS下批处理调用ADAMS/car，分析新的adams模型，得到所选电动撑杆在所选参数下的性能。

可以看出，采用本发明的技术方案，预先建立电动撑杆模板模型，选定所需分析的电动撑杆尾门和驱动，读取参数，修改模板，快速生成所需分析的电动撑ADAMS模型，在windows下调用ADAMS/CAR进行分析，实现了电动尾门的快速分析。该方法避免了ADAMS/VIEW下修改模型的困难。该方法分析电动尾门性能，精度高，速度快。

附图说明

图1是本发明实施例的快速分析汽车电动尾门撑杆系统方法的主要流程图；

图2是本发明实施例的速分析汽车电动尾门撑杆系统方法的具体流程图；

图3是本发明实施例的快速分析汽车电动尾门撑杆系统方法的主要功能模块示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本发明实施例的快速分析汽车电动尾门撑杆系统方法的主要流程图；参见图1所示，所述快速分析汽车电动尾门撑杆系统方法包括：

步骤10：预先建立电动撑杆的ADAMS模板模型。该模板模型为由微型电机驱动行星齿轮带动多头丝杆螺母的撑杆模型，预先在ADAMS/VIEW下生成，为自由度为零的ADAMS模型，在adams/view下检验可分析的模型。

步骤20：选择所需车型的尾门撑杆和驱动。用VB6.0软件中的COMBOBOX键来选择不同车型的电动尾门撑杆；用OPTIONBUTTON键来选择带电动驱动或手动驱动。

步骤30：读取参数。VB6.0调用选定的撑杆的EXEL参数化表，显示参数并读取参数。修改参数后保存，更新所选撑杆的参数化表。

步骤40：修改模板模型。根据输入几何的参数，计算尾门各零部件在安装状态下空间位置及欧拉角。修改模板的硬点和硬点的欧拉角。根据输入其他参数，修改模板模型，生成该撑杆新的ADAMS模型。

步骤50：在WINDOWS下批处理调用ADAMS/car，分析新的adams模型，得到所选电动撑杆在所选参数下的性能。

如图2所示，所述快速分析汽车电动尾门撑杆系统方法具体包括以下实施方法：

预先建立电动撑杆模板模型。该模板模型为由微型电机驱动行星齿轮带动多头丝杆螺母的撑杆模型，预先在ADAMS/VIEW下生成，为自由度为零的运动学模型，在adams/view下检验可分析的模型。

用VB6.0软件编程，用COMBOBOX键来选择不同车型的电动尾门撑杆，用OPTIONBUTTON键来选择带电动驱动或手动驱动

接着，根据选择的尾门电动撑杆，VB6.0调用选定的撑杆的EXEL参数化表，显示参数并读取参数。修改参数后保存，更新所选撑杆的参数化表。

重点地，根据输入参数，修改模板模型:

首先，根据所选撑杆两端的空间坐标，根据输入的各零部件几何参数，计算各零部件在空间的坐标位置，修改模板模型的硬点；

进一步地，根据所选撑杆两端的空间坐标，计算电动撑杆各零部件在空间的欧拉角。修改模板模型的硬点的欧拉角。已知撑杆两端空间点计算其欧拉角，是一个很繁杂的数学问题。最简单的方法，先把连接两点的空间向量，简化为单位向量，然后进行计算。具体计算方法可以参考下列网址中相关的内容，见https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_angles；

进一步地，根据输入的弹簧参数，丝杆参数、电机和减速器参数及尾门参数，修改模板模型的弹簧、丝杆及电机和减速器参数和尾门参数。

再进一步地，根据输入的驱动的形式，增加或修改模板模型的驱动。

更进一步地，在模板中增加撑杆各零部件的载荷输出，用FEMDATA指令编写载荷输出文件。

更进一步地，根据选择的撑杆的不同及驱动形式的不同，修改仿真控制的.ACF文件中的调用模型名及不同的分析时间和步长。

到此，根据所选的电动撑杆输入参数，修改完成模板模型，生成了所选撑杆在所选参数下的ADAMS分析模型。

最后，vb6.0在windows下建立批处理文件，调用.ACF文件，自动调用ADAMS/CAR进行分析，输入该撑杆在选定的参数下的性能。

图3是本发明实施例的快速分析汽车电动尾门撑杆系统方法的主要功能模块示意图。

如图3所示，预先建立模板模型：预先建立电动尾门撑杆模板模型。

选择电动撑杆及驱动：选择所要分析的电动撑杆及电动撑杆驱动形式。

读取参数：通过撑杆的EXEL参数化表读取该撑杆的参数。

修改模板模型：根据输入几何的参数，计算尾门各零部件在安装状态下空间位置及欧拉角。修改模板的硬点和硬点的欧拉角。根据输入其他参数，修改模板模型等，生成该撑杆的新的ADAMS模型。

分析模型：在WINDOWS下批处理调用ADAMS/car，分析这新的adams模型，得到所选电动撑杆在所选参数下的性能。

可以看出，采用本发明的技术方案，预先建立电动撑杆模板模型，选定所需分析的电动尾门撑杆及驱动，读取参数，修改模板，快速生成所需分析的电动撑ADAMS模型，在windows下调用ADAMS/CAR进行分析，实现了电动尾门的快速分析。该方法避免了ADAMS/VIEW下修改模型的困难。用该方法分析电动尾门撑杆性能，精度高，速度快。

该方法的另一个优点,便于扩展，在COMBOBOX中增加一个车型撑杆名称和它的EXEL参数化表，可以快速分析该撑杆性能。积累撑杆的EXEL参数化表，可生成有用的库文件信息。

以上仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。