车辆推力杆受力分析方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种车辆推力杆受力分析方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.随着社会的进步和科学技术的发展，汽车的发展越来越迅速，汽车已经逐渐在人们的工作和生活中普及，而悬架结构作为影响汽车的安全性能和舒适性能的重要结构之一，因此人们对于汽车的悬架结构也越来越重视，而推力杆作为汽车中的重要部件之一，因此在汽车的测试过程中需要对推力杆进行受力分析，以确保推力杆的受力性能满足要求。目前的推力杆受力分析过程中，仅对推力杆的轴向力进行受力分析，因此现有的推力杆受力分析过程单一，导致推力杆的受力分析结果不准确。
3.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种车辆推力杆受力分析方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术推力杆受力分析过程单一，导致推力杆的受力分析结果不准确的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种车辆推力杆受力分析方法，所述方法包括以下步骤：
6.对目标车辆中的目标推力杆进行受力测试，并获取所述目标推力杆在受力测试过程中的轴向力信息和拉线位移信息；
7.根据所述目标车辆对应的坐标系信息对所述轴向力信息和所述拉线位移信息进行方向分解，获得所述目标推力杆在各方向下的载荷信息；
8.基于所述载荷信息对所述目标推力杆进行受力分析。
9.可选地，所述根据所述目标车辆对应的坐标系信息对所述轴向力信息和所述拉线位移信息进行方向分解，获得所述目标推力杆在各方向下的载荷信息，包括：
10.根据所述拉线位移信息确定所述目标推力杆在受力测试过程中的角度信息；
11.根据所述目标车辆对应的坐标系信息对所述轴向力信息和所述角度信息进行方向分解，获得所述目标推力杆在各方向下的载荷信息。
12.可选地，所述根据所述拉线位移信息确定所述目标推力杆在受力测试过程中的角度信息，包括：
13.获取所述目标车辆中的预设测点在受力测试过程中的相对位移信息，以及所述目标推力杆的结构信息；
14.根据所述相对位移信息和所述结构信息确定所述目标推力杆在受力测试过程中的角度信息。
15.可选地，所述基于所述载荷信息对所述目标推力杆进行受力分析，包括：
16.获取所述目标推力杆在受力测试过程中的扭矩信息；
17.基于所述扭矩信息和所述载荷信息对所述目标推力杆进行受力分析。
18.可选地，所述获取所述目标推力杆在受力测试过程中的扭矩信息，包括：
19.获取目标车辆中的目标推力杆的结构信息；
20.根据所述结构信息生成安装策略，并基于所述安装策略在所述目标推力杆上安装应变片；
21.获取所述目标推力杆上的所述应变片在受力测试过程中的扭矩信息。
22.可选地，所述获取所述目标推力杆上的所述应变片在受力测试过程中的扭矩信息，包括：
23.对所述目标推力杆上的所述应变片进行关系标定；
24.获取关系标定后的所述应变片在受力测试过程中的扭矩信息。
25.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种车辆推力杆受力分析装置，所述车辆推力杆受力分析装置包括：
26.受力测试模块，用于对目标车辆中的目标推力杆进行受力测试，并获取所述目标推力杆在受力测试过程中的轴向力信息，以及拉线位移信息；
27.方向分解模块，用于根据所述目标车辆对应的坐标系信息对所述轴向力信息和所述拉线位移信息进行方向分解，获得所述目标推力杆在各方向下的载荷信息；
28.受力分析模块，用于基于所述载荷信息对所述目标推力杆进行受力分析。
29.可选地，所述方向分解模块，还用于根据所述拉线位移信息确定所述目标推力杆在受力测试过程中的角度信息；根据所述目标车辆对应的坐标系信息对所述轴向力信息和所述角度信息进行方向分解，获得所述目标推力杆在各方向下的载荷信息。
30.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种车辆推力杆受力分析设备，所述车辆推力杆受力分析设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的车辆推力杆受力分析程序，所述车辆推力杆受力分析程序配置为实现如上文所述的车辆推力杆受力分析方法的步骤。
31.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有车辆推力杆受力分析程序，所述车辆推力杆受力分析程序被处理器执行时实现如上文所述的车辆推力杆受力分析方法的步骤。
32.本发明通过对目标车辆中的目标推力杆进行受力测试，并获取所述目标推力杆在受力测试过程中的轴向力信息和拉线位移信息，根据所述目标车辆对应的坐标系信息对所述轴向力信息和所述拉线位移信息进行方向分解，获得所述目标推力杆在各方向下的载荷信息，基于所述载荷信息对所述目标推力杆进行受力分析；由于本发明根据目标车辆对应的坐标系信息对目标推力杆在受力测试过程中的轴向力信息和拉线位移信息进行方向分解，从而提升了受力分析效率，基于目标推力杆在各方向下的载荷信息对所述目标推力杆进行受力分析，从而提升了推力杆受力分析的准确性，有效地避免了数据分析单一导致的受力分析误差较大的问题。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
34.图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的车辆推力杆受力分析设备的结构示意图；
35.图2为本发明车辆推力杆受力分析方法第一实施例的流程示意图；
36.图3为本发明车辆推力杆受力分析方法第二实施例的流程示意图；
37.图4为本发明车辆推力杆受力分析方法第二实施例的目标推力杆上的应变片安装位置示意图；
38.图5为本发明车辆推力杆受力分析方法第二实施例的各应变片之间的连接示意图；
39.图6为本发明车辆推力杆受力分析装置第一实施例的结构框图。
40.附图标号说明：
41.标号名称标号名称701第一应变片702第二应变片703第三应变片704第四应变片705第五应变片706第六应变片707第七应变片708第八应变片709第九应变片710第十应变片711第十一应变片712第十二应变片xx轴方向yy轴方向zz轴方向l目标推力杆的长度
42.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
43.应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
44.参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的车辆推力杆受力分析设备结构示意图。
45.如图1所示，该车辆推力杆受力分析设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(central processing unit，cpu)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(wireless-fidelity，wi-fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(random access memory，ram)，也可以是稳定的非易失性存储器(non-volatile memory，nvm)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
46.本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对车辆推力杆受力分析设
备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
47.如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及车辆推力杆受力分析程序。
48.在图1所示的车辆推力杆受力分析设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明车辆推力杆受力分析设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在车辆推力杆受力分析设备中，所述车辆推力杆受力分析设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的车辆推力杆受力分析程序，并执行本发明实施例提供的车辆推力杆受力分析方法。
49.本发明实施例提供了一种车辆推力杆受力分析方法，参照图2，图2为本发明一种车辆推力杆受力分析方法第一实施例的流程示意图。
50.本实施例中，所述车辆推力杆受力分析方法包括以下步骤：
51.步骤s10：对目标车辆中的目标推力杆进行受力测试，并获取所述目标推力杆在受力测试过程中的轴向力信息和拉线位移信息。
52.应当理解的是，本实施例方法的执行主体可以是具有数据处理、网络通信以及程序运行功能的车辆推力杆受力分析设备，例如计算机等，或者是其他能够实现相同或相似功能的装置或设备，此处以上述车辆推力杆受力分析设备(以下简称受力分析设备)为例进行说明。
53.需要说明的是，受力分析设备对目标推力杆进行受力测试之前，可在目标推力杆上安装至少一个应变片，然后对各应变片的应力与应变关系进行标定，即确定单位应变片对应的载荷是多少，后续才能根据应变测试结果换算出对应的实测载荷。
54.受力分析设备在对各应变片进行标定前，将目标推力杆的一端固定，另一端分别施加三维方向的拉伸或力矩，施加后再对各应变片的应力与应变关系进行标定，标定完成后将标定后的目标推力杆装配置所述目标车辆上，其中装配完成的目标推力杆就相对于目标车辆中的车桥与车架之间传力的测试传感器，将目标推力杆接入应变测试仪器即可进行受力测试。
55.目标推力杆的轴向力信息可以通过上述方法进行比较准确的测量，但力是有方向的，分析相关支座的受力时也需要考虑载荷的加载方向，且车桥相对车架运动过程中，车桥会带动推力杆运动，从而导致目标推力杆的角度发生变化，因此可结合轴向力信息和拉线位移信息对目标推力杆进行受力分析。
56.步骤s20：根据所述目标车辆对应的坐标系信息对所述轴向力信息和所述拉线位移信息进行方向分解，获得所述目标推力杆在各方向下的载荷信息。
57.需要说明的是，由于无法有效地直接获取目标推力杆的角度信息，本实施例受力分析设备可通过在目标推力杆与车架端处安装拉线传感器，拉线传感器的另一端安装在车架正下方对应车桥上，再通过获取目标车辆上的各预设测点在受力测试过程中的相对位移信息，参照如下公式1，根据相对位移计算出目标推力杆在受力测试过程中的角度信息，其中a为目标推力杆相对车桥的角度信息，l1为各预设测点之间的相对位移信息，a0为目标推力杆在静态时相对车桥的初始角度，l2为目标推力杆两端的间距。
[0058][0059]
应当理解的是，为了提升受力分析效率，本实施例受力分析设备根据拉线位移信息确定目标推力杆相对于车桥的角度信息，根据所述目标车辆对应的坐标系信息对所述轴向力信息和所述角度信息进行方向分解，将轴向力信息和角度信息按目标车辆的y轴方向和z轴方向进行分解，得到两组力的大小随时间变化，但力的方向不变的数据，从而方便分析，获得所述目标推力杆在各方向下的载荷信息。
[0060]
进一步地，为了提升受力分析效率，上述步骤s20，可包括：
[0061]
根据所述拉线位移信息确定所述目标推力杆在受力测试过程中的角度信息；
[0062]
根据所述目标车辆对应的坐标系信息对所述轴向力信息和所述角度信息进行方向分解，获得所述目标推力杆在各方向下的载荷信息。
[0063]
需要说明的是，角度信息可以是目标推力杆在受力测试过程中相对于车桥的角度变化信息，参照如下公式2，公式2为目标推力杆在受力测试过程中相对于车桥的角度变化信息计算公式，其中，∠a为角度变化信息，δl是目标车辆上的预设测点之间的相对位移变量，∠a0是目标推力杆在静态时相对车桥的初始角度，l为目标推力杆两端的间距。
[0064][0065]
进一步地，为了准确地获取目标推力杆在受力测试过程中的角度信息，上述根据所述拉线位移信息确定所述目标推力杆在受力测试过程中的角度信息，可包括：
[0066]
获取所述目标车辆中的预设测点在受力测试过程中的相对位移信息，以及所述目标推力杆的结构信息；
[0067]
根据所述相对位移信息和所述结构信息确定所述目标推力杆在受力测试过程中的角度信息。
[0068]
需要说明的是，预设测点可以是受力分析设备预先在目标车辆上设置的测点，例如预设测点可以是车架上的测点或车桥上的测点等。上述结构信息可以是目标推力杆的杆身结构的相关信息，例如结构信息可包括目标推力杆的杆身两端的间距，目标推力杆的杆身直径等信息。
[0069]
步骤s30：基于所述载荷信息对所述目标推力杆进行受力分析。
[0070]
需要说明的是，载荷信息可以是目标推力杆以及目标推力杆周围的零部件的受力分析载荷数据的相关信息。
[0071]
本实施例通过对目标车辆中的目标推力杆进行受力测试，并获取所述目标推力杆在受力测试过程中的轴向力信息和拉线位移信息，根据所述目标车辆对应的坐标系信息对所述轴向力信息和所述拉线位移信息进行方向分解，获得所述目标推力杆在各方向下的载荷信息，基于所述载荷信息对所述目标推力杆进行受力分析；由于本发明根据目标车辆对应的坐标系信息对目标推力杆在受力测试过程中的轴向力信息和拉线位移信息进行方向分解，从而提升了受力分析效率，基于目标推力杆在各方向下的载荷信息对所述目标推力杆进行受力分析，从而提升了推力杆受力分析的准确性，有效地避免了数据分析单一导致的受力分析误差较大的问题。
[0072]
参考图3，图3为本发明一种车辆推力杆受力分析方法第二实施例的流程示意图。
[0073]
基于上述第一实施例，在本实施例中，所述步骤s30，包括：
[0074]
步骤s31：获取所述目标推力杆在受力测试过程中的扭矩信息；
[0075]
步骤s32：基于所述扭矩信息和所述载荷信息对所述目标推力杆进行受力分析。
[0076]
需要说明的是，扭矩信息可以是目标推力杆上安装的应变片在手里测试过程中获取的推力杆扭矩，上述应变片的长度方向与推力杆杆身呈45度夹角布置，参照图4，图4为目标推力杆上的应变片安装位置示意图，第一应变片701与第二应变片702之间的夹角为90度，第三应变片703和第四应变片704之间的夹角为90度，以上四个应变片依次连接到惠思顿全桥测试电路中，用于测试目标推力杆的扭矩，即目标推力杆y轴方向上的扭矩。
[0077]
进一步地，为了准确地获取目标推力杆在受力测试过程中的扭矩信息，上述步骤s31，可包括：
[0078]
步骤s311：获取目标车辆中的目标推力杆的结构信息；
[0079]
步骤s312：根据所述结构信息生成安装策略，并基于所述安装策略在所述目标推力杆上安装应变片；
[0080]
步骤s313：获取所述目标推力杆上的所述应变片在受力测试过程中的扭矩信息。
[0081]
需要说明的是，参照图5，图5为各应变片之间的连接示意图，当电阻值发生变化时，测量电压e会发生变化，参照如下公式3，公式3为测量电压变化计算公式，其中，e为测量电压，e为测试系统施加的电压，r1为第一应变片701的电阻，r2为第二应变片702的电阻，r3为第三应变片703的电阻，r4为第四应变片704的电阻。
[0082][0083]
目标推力杆在受扭时，其主应变方向与目标推力杆的长度方向呈45度夹角，因此应变片布置在此方向上可测试受扭时的应变。该测试桥路中第一应变片701与第二应变片702相邻，第三应变片703与第四应变片704相邻，在受环境温度变化时其应变片的阻值会相同变化，而两者又在邻桥中，因此会抵消这种变化，因而温度的变化时该桥路仍然是平衡的，不会影响测量，从而提升测试精度，同理，也当轴向拉伸时，四个应变片的阻值变化一样，桥路电压输出依然不改变，因此消除轴向力的影响。
[0084]
参照图4，第六应变片706与第七应变片707组成一对，测量目标推力杆在z轴方向上的扭矩，当目标推力杆受到z轴方向的扭矩后，第六应变片706与第七应变片707应变片所在表面一个表现为受拉，另一个则表现为受压，因此将第六应变片706与第七应变片707布置在惠思顿电桥的邻桥，利用邻桥相减的原理可以得到应变输出。但杆身受到沿轴向力后，第六应变片706与第七应变片707则为等应变增加或减小，利用邻桥输出为相减的原理，此时应变为零，即可以消除掉轴向力影响，另外当受环境温度影响时，等量变化的应变也会被消除掉，且第六应变片706与第七应变片707的应变不会受到目标推力杆在x轴方向上的扭矩影响，也基本不受目标推力杆在y轴方向上的扭矩影响，因此可以测量目标推力杆在z轴方向上方向的扭矩。
[0085]
同理第五应变片705与第八应变片708组成一对，测量目标推力杆在x轴方向上扭矩。将第五应变片705、第六应变片706、第七应变片707和第八应变片708布置在目标推力杆杆长的l/2处，是为了不论将目标推力杆哪一端固定，另一端施加相等载荷在应变片处产生
的力矩都是一样的，因而对于测量结果都是等效的，特别是目标推力杆为对称设计的，可有效地避免测量错误，其中，第九应变片709、第十应变片710、第十一应变片711和第十二应变片712依次组成惠思顿全桥测试电路，测量轴向力。由于第九应变片709与第十一应变片711布置在对桥上，对桥为相加的关系，因此可以消除到扭矩的影响，另外第九应变片709与第十应变片710为邻桥，第十一应变片711与第十二应变片712为邻桥，可以起到温度补偿的作用，从而确保各应变片不会受到环境温度变化的影响，有效地提升了测试精度。
[0086]
进一步地，为了目标推力杆上的各应变片的单位载荷信息，上述步骤s313，可包括：
[0087]
步骤s3131：对所述目标推力杆上的所述应变片进行关系标定；
[0088]
步骤s3132：获取关系标定后的所述应变片在受力测试过程中的扭矩信息。
[0089]
需要说明的是，受力分析设备在目标推力杆上安装应变片之后，还应对各应变片的力与应变的关系进行标定，即确定单位应变片对应的载荷是多少，后续才能根据应变测试结果换算出对应的实测载荷。标定前，将推力杆一端固定，另一端分别施加x轴、y轴、z轴方向上的拉伸等力或矩力，即可进行标定。
[0090]
本实施例通过获取目标车辆中的目标推力杆的结构信息，根据所述结构信息生成安装策略，并基于所述安装策略在所述目标推力杆上安装应变片，获取所述目标推力杆上的所述应变片在受力测试过程中的扭矩信息，基于所述扭矩信息和所述载荷信息对所述目标推力杆进行受力分析；由于本发明根据目标推力杆的机构信息生成应变片的安装策略，再基于安装策略再目标推力杆上安装应变片，从而确保各应变片不会受到环境温度变化的影响，有效地提升了测试精度，获取所述目标推力杆上的所述应变片在受力测试过程中的扭矩信息，基于所述扭矩信息和所述载荷信息对所述目标推力杆进行受力分析，从而提升了推力杆受力分析的准确性，有效地避免了数据分析单一导致的受力分析误差较大的问题。
[0091]
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有车辆推力杆受力分析程序，所述车辆推力杆受力分析程序被处理器执行时实现如上文所述的车辆推力杆受力分析方法的步骤。
[0092]
由于本存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
[0093]
参照图6，图6为本发明车辆推力杆受力分析装置第一实施例的结构框图。
[0094]
如图6所示，本发明实施例提出的车辆推力杆受力分析装置包括：
[0095]
受力测试模块10，用于对目标车辆中的目标推力杆进行受力测试，并获取所述目标推力杆在受力测试过程中的轴向力信息，以及拉线位移信息；
[0096]
方向分解模块20，用于根据所述目标车辆对应的坐标系信息对所述轴向力信息和所述拉线位移信息进行方向分解，获得所述目标推力杆在各方向下的载荷信息；
[0097]
受力分析模块30，用于基于所述载荷信息对所述目标推力杆进行受力分析。
[0098]
进一步地，所述方向分解模块20，还用于根据所述拉线位移信息确定所述目标推力杆在受力测试过程中的角度信息；根据所述目标车辆对应的坐标系信息对所述轴向力信息和所述角度信息进行方向分解，获得所述目标推力杆在各方向下的载荷信息。
[0099]
进一步地，所述方向分解模块20，还用于获取所述目标车辆中的预设测点在受力
测试过程中的相对位移信息，以及所述目标推力杆的结构信息；根据所述相对位移信息和所述结构信息确定所述目标推力杆在受力测试过程中的角度信息。
[0100]
进一步地，所述受力分析模块30，还用于获取所述目标推力杆在受力测试过程中的扭矩信息；基于所述扭矩信息和所述载荷信息对所述目标推力杆进行受力分析。
[0101]
进一步地，所述受力分析模块30，还用于获取目标车辆中的目标推力杆的结构信息；根据所述结构信息生成安装策略，并基于所述安装策略在所述目标推力杆上安装应变片；获取所述目标推力杆上的所述应变片在受力测试过程中的扭矩信息。
[0102]
进一步地，所述受力分析模块30，还用于对所述目标推力杆上的所述应变片进行关系标定；获取关系标定后的所述应变片在受力测试过程中的扭矩信息。
[0103]
本实施例通过对目标车辆中的目标推力杆进行受力测试，并获取所述目标推力杆在受力测试过程中的轴向力信息和拉线位移信息，根据所述目标车辆对应的坐标系信息对所述轴向力信息和所述拉线位移信息进行方向分解，获得所述目标推力杆在各方向下的载荷信息，基于所述载荷信息对所述目标推力杆进行受力分析；由于本发明根据目标车辆对应的坐标系信息对目标推力杆在受力测试过程中的轴向力信息和拉线位移信息进行方向分解，从而提升了受力分析效率，基于目标推力杆在各方向下的载荷信息对所述目标推力杆进行受力分析，从而提升了推力杆受力分析的准确性，有效地避免了数据分析单一导致的受力分析误差较大的问题。
[0104]
应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
[0105]
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
[0106]
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的车辆推力杆受力分析方法，此处不再赘述。
[0107]
此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0108]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0109]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(read only memory，rom)/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0110]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技
术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。