本文搜集道道载荷谱,搭修众体动力学模子,操纵虚拟迭代方式,反求出轮心处的四个垂向位移鞭策,最终比较理解,注明仿真结果与试验数据对标杰出,再现了试验车的
本文搜集道道载荷谱,搭修众体动力学模子,操纵虚拟迭代方式,反求出轮心处的四个垂向位移鞭策,最终比较理解,注明仿真结果与试验数据对标杰出,再现了试验车的道谱搜集经过,得回了车身与底盘零部件安修饰的载荷谱数据,为委顿耐久性理解供应数据维持。
近年来,汽车组织委顿耐久职能的斥地,越来越受到各大主机厂的闭怀,正在新车型研发之前就会对其举行CAE理解和组织改正。然而,若何得回准确的接连点受力谱成为委顿理解的条件和症结。
基于六分力仪的载荷领会本事把道谱搜集、信号照料、众体动力学仿真和虚拟迭代本事有机地纠合正在一块,联合造成了一个众学科的载荷领会本事。要得回底盘和车身各个零部件的委顿载荷谱,就需求将六分力仪搜集的道谱信号施加到整车众体动力学模子中,经众体仿真理解重现道谱搜集经过,然后正在众体动力学软件中将接连点载荷输出,取得各零部件委顿载荷谱。而实质上直接搜集到的六分力是不行直接加载到虚拟样机模子上的,重要是由于道谱信号搜集偏差使虚拟样机各个对象的受力并不行工夫依旧均衡,就导致正在虚拟处境中整车模子会显露垂向翻转或秤谌漂移的情景,并且跟着偏差蕴蓄堆积,整车形态愈加偏离确凿行驶形态,导致仿真理解无法举行。
关于上述题目,常用的处置计划有以下三种:①固定车身,将六分力施加于轮心处,这种方式直接桎梏车身刚度,很大水平调换了车辆形态,得回的载荷较确凿值偏大;②车身柔性接连桎梏,每每运用低刚度弹簧将车辆固定于地面上,将六分力加载到轮心驱动整车举行理解,这种体例会引入外界桎梏条目,整车形态及仿真偏差直接取决于接连弹簧刚度是否合理,对本事体会请求较高且过错较大;③采用虚拟迭代的方式举行载荷领会。将六分力中的垂向力等效转换成垂向位移,然后与其他五个对象的六分力信号一同施加到轮心处,而且包管众体动力学模子轮心处的垂向力、悬架处反应(如位移、力)与实测道道谱同等。这种方式不会引入分外桎梏或载荷,或许确凿地再现道谱搜集经过,从而降低载荷领会的精度。本文就欺骗虚拟迭代本事,举行车身无桎梏形态下的载荷迭代,获取车身与悬架安修饰的载荷数据,为后期的委顿耐久性预测供应数据维持。
为了得回准确的委顿载荷,并理解底盘零部件的耐久职能,对某公司内部试验场加强道面的车轮六分力、弹簧位移、轴头加快率及转向拉杆力举行数据搜集。
正在虚拟迭代前,需对试验数据举行如下照料:①道谱数据搜检:搜检道谱信号中有没有特地的峰值,假若存正在需求举行剔除;②单元转换:有时遵循需求,需对试验数据举行单元变换,好比将试验数据中的m转化成mm/s2,加快率由g转化成mm/s2等;③重采样:试验数据搜集时采样频率普通采用512Hz,而举行虚拟迭代时为降低筹划效用,每每采用256Hz,因而需举行重采样照料,将试验数据采样频率由512Hz转化成256Hz;④滤波:试验信号正在举行迭代前要举行滤波照料,道面普通运用1~40Hz带通滤波,同时天生滤波文献,供后续选拔运用。
模子的精度直接影响通报函数的质地,决断着载荷领会的切确性。为取得精准的委顿载荷,咱们务必包管整车众体动力学模子与实质样车高度同等。
虚拟迭代所用的众体模子网罗前后悬架体系、车身体系、动力总成、转向体系、前后安静杆组件以及前后轮试验台,如图5所示。此中动力总成和前后轮试验台模板需求举行简化照料。需求戒备的是,必必要运用样车实测的减振器阻尼性格弧线、弹簧刚度性格弧线、限位块刚度及间隙、衬套性格弧线、动力总成的质地性格、整车质地性格及整车质心坐标等参数,唯有包管了这些参数准确,才华包管整车虚拟样机的静、动态特职能够与样车同等。又因为试验测试的领域达不到车辆正在恶毒工况下的办事领域,于是需求将缓冲块、减振器以及衬套的性格弧线举行拟合延长,缓冲块的拟合弧线所示。
为了验证搭修模子的切确性,将前后悬架模子的K&C仿真结果与试验数据举行了比较,前后悬架垂向刚度的比较如图7和图8所示(血色为试验值,蓝色为仿真值)。通过校核垂向刚度,对众体模子的弹簧预载、悬架刚度、上下缓冲块和刚度弧线举行验证并调解。
同时模子中各部件遵循采谱车的形态举行配重,并授予准确的整车质地和转动惯量,最终虚拟迭代模子静均衡仿真与采谱车的轮荷比较睹表3。
左前轮轮荷相差12.7N,右前轮轮荷相差11.5N,左后轮轮荷相差20.4N,右后轮轮荷相差6.9N,偏差正在可继承领域内,注释虚拟迭代模子和采谱车参数的同等性很高,能够举行后续的仿真理解办事。
虚拟迭代是用已知量求解未知量的经过,咱们选拔的已知量每每是方便的容易丈量的信号,而需求迭代的量是通过试验难以得回的而又万分首要的信号。普通来说,咱们会欺骗低本钱的传感器(应变片、加快率传感器、位移传感器)和低本钱的丈量方式测得轮心加快率、弹簧相对位移、减振器力、减振塔加快率等内部信号,通过FEMFATLab软件将其转化成外部驱动,即轮心垂向位移。当欺骗轮心垂向位移取代轮心垂向力举行车身无桎梏条目下的载荷筹划时,能够避免车身翻转、侧倾等题目的显露。同时通过监控信号对模子举行标定和搜检,使得软件的反应值和实测值同等,因而或许确凿地再现试验车道谱搜集经过,包管载荷领会的精度,通报函数天生如图9所示。
整车迭代最首要的是方向信号的拣选,针对差别的情形应选拔差别的方向信号。普通情形下假若只思量垂向鞭策时,选拔轴头加快率和弹簧位移;降低迭代结果的精度能够补充方向信号如六分力数据、二力杆标定载荷等。
虚拟迭代的结果评判重要从时域、相对毁伤值、幅值和频域等方面临迭代反应信号和道谱实测值举行对比,本文以搓板道为例举行注释,左前弹簧位移仿真与试验的时域比较结果和部分放大图如图10和图11所示(血色为仿真值,蓝色为试验值)。咱们创造,仿真结果与试验数据简直重叠,且相对毁伤为1.1,可睹仿真与试验比较具有杰出的闭联性,模子精度较高,得回的载荷谱或许餍足委顿理解的请求。
从虚拟迭代34个通道(六分力、弹簧位移、轴头加快率和转向横拉杆)的输出反应信号与试验数据的相对毁伤结果来看,相对毁伤比(除了六分力信号My)均正在0.5~2之间,比较精度较高。
左前轴头加快率仿真与试验的频域比较结果如图12所示(血色为仿真值,蓝色为试验值)。咱们创造,毁伤大一面蚁合正在8~12Hz领域内,弧线的吻合水平较高。综上所述,欺骗虚拟迭代本事,完整再现了试验车的道谱搜集经过,或许获取车身与悬架安修饰的载荷谱数据,维持后续的委顿耐久性理解办事。
本文纠合实测试验场的闭联样板,搜集了公司试验场的道道载荷谱,并搭修了可用于虚拟迭代的整车众体动力学模子,此中模子的K&C仿真结果、四个轮荷与试验数据对标杰出。操纵虚拟迭代方式,完整再现了试验车的道谱搜集经过,得回了车身与底盘零部件安修饰的载荷谱数据,为后期的委顿耐久性理解供应数据维持。
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