一种轿车悬架k&c特性数据的处理方法_3

文档序号:9304653阅读:来源:国知局
施例采用一个循环程序,依据不同 的文件名依次提取所有仿真文件中的数据,将每个"仿真REQ数据01"作为一个单元存储 在一个新的矩阵中,称之为"仿真REQ数据",它包含了所有要处理的仿真文件中同一个悬 架K&C特性的情况。现以提取3个仿真结果文件轮心位移的变化过程数据为例进行说明如 下: 根据输入的文件名称首先读取到第一个仿真结果文件,按照提取单个文件数据的方 法,提取出该文件所有数据块的第二行数据,按照文件先后顺序组合在一起,组成一个"仿 真REQ数据01",这是一个101X6矩阵,表示该仿真文件对应的仿真过程中轮心位移的变 化过程。然后,第二次读取数据,读取的是第二个仿真结果文件数据,提取出该文件所有数 据块的第二行数据,按照文件先后顺序组合在一起,组成一个"仿真REQ数据02",表示第二 个仿真文件对应的仿真过程中轮心位移的变化过程。以此类推,依次读取第三个文件数据, 得到对应"仿真REQ数据03"。然后将所得的这些矩阵各自作为一个单元,另存在一个矩阵 中,称之为一个"仿真REQ数据"。这是一个3X1的矩阵,包含了三个存储单元,分别对应着 "仿真REQ数据01"、"仿真REQ数据02"和"仿真REQ数据03"。于是三个数据文件中所有 表示轮心位移的数据均在这个3X1的矩阵中了。
[0051] 步骤S4. 2提取实验数据 以下同样首先介绍仿真文件的结构形式。
[0052] 打开实验文件例如GS5_VPF.xls可发现,对应有c=58行d=48列有字单元格区域。 其中,行数c和列数d为实验台实验文件输出行数,不同实验台形式不同,本发明实施例使 用的实验台所对应的为58行和48列,对于其他实验台数据只需要更改搜寻的行数c和列 数d的数值即可。
[0053] 上述rX1个单元格区域包对应这一悬架K&C台架实验后得到的所有实验结果的 信息。该区域的第2行第2列到第58行第48列为有效数据区域(以下简称"有效数据区 域")。有效数据区域的每一列上方的字母表示该列数据的含义。例如,该文件的第21列数 据上方字母"ToeL",表示该列数据对应实验过程中左侧车轮前束角的变化情况。将该列数 据提取出来,即形成一个表示对应实验过程中左侧车轮前束角的变化情况的新的数据列, 称之为"实验REQ数据01"。
[0054] 在步骤S3完成导入后,后续即在MATLAB中进行实验数据的提取。采用MATLAB软 件处理数据,代替ADAMS软件后处理功能,可以使得数据处理变成自动化过程。提取过程 为: 首先读取有效数据区域,然后再按列提取出各个K&C特性REQ数据。提取出表征悬架K&C特性所需的所有"实验REQ数据01",以备接下来曲线拟合和结果计算来用。实验REQ 数据内容与仿真REQ数据项目相同。
[0055] 当需要处理多个实验文件的数据时,本发明实施例采用的方法与上述步骤S4. 1 提取仿真数据时采用的方法相同,按此方法从所有实验数据文件中提取出所需要的"实验 REQ数据"。
[0056] 步骤S5处理仿真和实验数据,同样包括步骤S5. 1--处理提取出的仿真文件中 的仿真数据和步骤S5. 2--处理提取出的实验文件中的实验数据这两部分,本发明实施例 并不限制步骤S5. 1和S5. 2的执行顺序,事实上二者的执行顺序完全可以相互调换。以下 仅为叙述方便,先说明如何处理仿真数据,再说明如何处理实验数据。
[0057] 步骤S5. 1处理仿真数据 依据得到的各个仿真REQ数据,依据步骤1中反映悬架K&C特性的内容,选取不同仿真REQ数据组合,以最小二乘法进行曲线拟合,得到反映悬架K&C特性各个因素的仿真曲线。 例如,取REQ3第一列(左轮轮跳仿真数据)和REQ62 (左轮垂向载荷仿真数据)两列数据,依 次作为横、纵坐标值,进行曲线拟合,得到反映左轮悬架刚度的曲线,以及该曲线的拟合多 项式。由拟合的曲线多项式,计算出所需参数的"零点值"或"零点梯度值"。零点值,即悬 架初始位置的K&C特性参数值;零点梯度值,即悬架初始位置的K&C特性参数的变化斜率 值,如前束变化梯度等。
[0058] 步骤S5. 2处理实验数据 依据2. 2第一段中所得到的各个实验K&C特性REQ数据,选取不同横、纵坐标以最小二 乘法进行曲线拟合,得到反映悬架K&C特性各个工况项目的实验曲线,由拟合的曲线多项 式,计算出各工况项目对应参数的零点值或者零点梯度值。绘制出拟合曲线的中间一小段, 用于反映曲线拟合的合理性。
[0059] 如图2所示,在对平行轮跳实验和仿真数据处理时,闭合的实线是表明前悬架刚 度随轮跳的变化情况的实验结果,对应的短实线即为对该闭合曲线数据进行最小二乘法曲 线拟合的曲线的中间一段。此处短实线的长度是可调的,根据需要可适当调节,目的是为更 清楚直观的反映实验数据拟合的良好情况。虚线对应为仿真结果曲线。
[0060] 本发明实施例新增轮胎刚度的计算,并且将阿克曼百分比计算从车轮转角20°改 为极限位置。
[0061] (1)轮胎刚度计算 轮胎刚度kz的意义为轮胎单位垂向变形所需要的垂向力。此项悬架K&C特性的意义 在于通过实验数据推算出实验车型的轮胎刚度利于车型研发中的轮胎选型和仿真分析时 轮胎刚度的设置。
[0062] 由仿真和实验文件可以得到轮胎垂向受力Fz、轮胎接地点垂向位移Cz和轮胎中 心点垂向位移Hz的REQ数据。用轮胎接地点垂向位移减去轮胎中心点垂向位移,得到的新 REQ数据就是轮胎垂向变形量Cz-Hz。则有: kz=d(Fz)/d(Cz_Hz); 故用此Cz-Hz和轮胎垂向受力REQ数据进行曲线拟合,就得到反应特定工况下轮胎刚 度的变化情况。
[0063] (2)转向阿克曼百分比计算 本发明实施例中计算转向工况的阿克曼百分比采用最大内轮转向角来计算,即左轮选 取车轮左转到极限位置时,右轮选取车轮右转到极限位置时的阿克曼百分比。该方法能更 为合理地反应悬架转向工况的K&C特性。
[0064] 步骤S6图片处理 将步骤S5. 1与S5. 2中所得的同一因素的曲线绘制在同一图片中。图片中包含:曲线 标签,横、纵坐标命名,图片名以及对应的K&C特性曲线。本发明实施例对应软件程序所采 用的图片生成格式为emf格式,这种格式更利于保持图片在放大时的清晰度,更利于观察 悬架K&C特性曲线的变化情况。
[0065] 如前所述,前、后悬架所对应的K&C特性项目数共66项,每一特性项目还有左、右 车轮之分,因此图片共有132张。
[0066] 按照曲线标签不遮住图片曲线的原则,本发明实施例对曲线标签位置做了设定。 例如图3所示,在随着车轮上跳,车轮垂向受力将不断增加,所以表示悬架刚度的曲线在坐 标系中是由左下斜向右上方的。将表示左、右轮悬架刚度的曲线标签均定义在图片左上角, 便不会遮住曲线,保证了所绘制的K&C特性曲线能反应实验与仿真结果的完整情况。相比 将曲线标签在随机位置的设置,本发明所得的图片形式更为整洁。
[0067] 步骤S7中将计算出悬架在各个工况下左轮和右轮的K&C特性参数值,能与实验结 果进行全面的对比,在悬架设计中更具有参考意义。
[0068] 步骤S7. 1处理左轮结果数据 将步骤S5. 1和S5. 2所得的悬架左轮K&C特性结果数据(包括各工况项目对应参数的 零点值或零点梯度值)存储在一个矩阵内。该矩阵是一个66X14(66行14列)实数矩阵,按 前、后悬架,该矩阵分为一个36X14矩阵(用于填写前悬架左轮K&C特性值)和一个30X14 矩阵(用于填写后悬架左轮K&C特性值)。依据步骤1中反映悬架K&C特性的内容,36X14 矩阵分为8个矩阵块,用于填写反映前悬架K&C特性的参数值,每一个矩阵块的数据对应一 种工况下的悬架K&C特性值;30X14矩阵分为7个矩阵块,作用与上述36X14矩阵相同。 这8+7=15个矩阵块,按照实验和仿真数据,分别再分为两个NX7实数矩阵。对于不同实验, N取不同数值,例如在反向轮跳实验,有7项反映悬架K&C特性的数值,则N=7。
[0069] 将填写悬架K&C特性的完整的66X14实数矩阵导入到指定的xls文件中去。该 文件为本发明所定义的特殊xls文件,其结构对应上述66X14实数矩阵(其部分内容如图 4、5)所示。该xls文件包括K&C、rearK&C、trK&C和trrearK&C四个工作簿,其中,K&C和 rearK&C工作簿分别用于存储反映前、后悬架K&C特性的参数值,每个工作簿分上下两部 分,分别用于存储反映左、右轮悬架K&C特性的参数值;trK&C和trrearK&C工作簿分别链 接K&C和rearK&C工作簿中的数据,并且链接PPT报告中的数据。
[0070] 轮胎刚度数据的存储方法与上述方法相同,生成的矩阵是一个1X14实数矩阵。 [0071 ] 步骤S7. 2处理右轮结果数据 用与上述处理左轮结果数据相似的方法,将右轮结果数据以一个新的矩阵形式导入到 与存放左轮结果数据相同的
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