一种悬架动态K&C试验台单向加载谱的编制方法技术

本发明专利技术公开了一种悬架动态K&C试验台单向加载谱的编制方法，涉及汽车悬架技术领域，包括如下步骤：步骤1：实时采集与整车各状态参数相关的道路载荷谱；步骤2：对道路载荷谱进行预处理和分析；步骤3：建立前后悬架的动力学模型，并结合台架试验，对动力学模型进行验证与精炼；步骤4：进行仿真分析，得到悬架动力学模型的K&C特性参数的变化规律；步骤5：筛选出能够考量悬架动态特性的有效载荷谱；步骤6：编制悬架动态K&C试验台的单向加载谱，利用动态K&C试验台进行迭代试验，得到试验台位移加载谱。本发明专利技术所述的编制方法具有方便有效、省时省力的特点，能够在试验台上有效模拟车辆行驶中的典型工况，提高了悬架动态K&C试验台的各项性能。

【技术实现步骤摘要】
一种悬架动态K＆C试验台单向加载谱的编制方法
本专利技术涉及汽车悬架
，尤其涉及一种悬架动态K&C试验台单向加载谱的编制方法。
技术介绍
悬架系统作为汽车底盘系统的关键零部件，其性能直接影响汽车的操稳性和平顺性。目前，国内主要自主品牌汽车企业的悬架系统的配套，主要是依靠外资企业或国外的技术支持开发完成；其整车性能，特别是整车的操稳性与平顺性目标的实现，也主要依靠英国、美国、荷兰等国家的专业公司对整车的调校来完成；为此，国内自主品牌汽车企业需要支付外资企业平均每款车型高达数百万元的调校费用。与此同时，因缺乏相关的试验平台和方法，国内技术人员缺乏相关经验，难以完成此类工作，这也导致了国内悬架系统研发周期长，产品利润大量流失的现象。作为汽车底盘系统的关键零部件，悬架系统各关联零件的强度和刚度差异大，导向和承载的形式变化多，在不同的使用工况下，其K特性和C特性波动范围宽，静态K&C特性不能全面反映悬架的动态特性，不利于高性能悬架的开发和调校；基于悬架动态K&C特性的悬架性能研究，对于自主开发高性能悬架以及提高汽车性能品质尤为重要，但目前相关台架试验中缺乏一套有效地确定悬架动态K&C试验台的加载谱的方法，以充分发挥相关试验台架的作用。因此，本领域的技术人员致力于开发一种悬架动态K&C试验台单向加载谱的编制方法，以测试悬架的动态K&C特性，从而促进高性能悬架的开发和调校。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是怎样方便有效，省时省力地确定试验台的加载谱，以便在试验台上有效模拟车辆行驶中的典型工况，从而测试悬架的动态K&C特性，促进高性能悬架的开发和调校。为实现上述目的，本专利技术提供了一种悬架动态K&C试验台单向加载谱的编制方法，所述悬架动态K&C试验台单向加载谱的编制方法包括如下步骤：步骤1：在大型试车场中选取能够考量悬架性能的试验区，进行实际车辆的道路试验，实时采集与车轮、悬架系统以及整车状态参数相关的道路载荷谱；步骤2：对采集到的所述道路载荷谱进行预处理，并分析各所述道路载荷谱的时域及频域特征；步骤3：根据试验车辆的几何特性参数、质量特性参数、力学特性参数，在动力学仿真软件中建立前后悬架的刚柔耦合多体动力学模型，并结合台架试验，对所述动力学模型进行验证与精炼；步骤4：将预处理后的轮心力载荷谱加载到所述动力学模型中，进行动、静态仿真分析，得到悬架动力学模型的K&C特性参数随时间及位移的变化规律；步骤5：将动、静态仿真结果进行时域与频域上的对比分析，筛选出能够考量所述悬架动态特性的有效载荷谱；步骤6：综合考虑动态K&C试验台频率加载范围的限制，编制所述悬架动态K&C试验台的单向加载谱；利用所述动态K&C试验台对所编制的所述轮心力加载谱进行迭代试验，得到试验台位移加载谱。进一步地，所述步骤1中所述试验区具有可以考量所述车辆的悬挂性能和所述车辆整车的操纵性、稳定性和平顺性的特点。优选地，所述步骤1中所述试验区的数量大于3。进一步地，所述步骤2中对所述道路载荷谱进行的所述预处理包括消除尖峰、漂移及预载荷。进一步地，所述步骤2中所述时域及频域特征包括最大值、最小值、均值、均方根值、标准差、变程和功率谱密度。进一步地，所述步骤3中所述几何特性参数包括悬架各硬点坐标，可通过CAD模型提取；所述力学特性参数包括弹簧刚度、衬套刚度以及减振器阻尼等，可通过试验测得。进一步地，所述衬套刚度的衬套模型包括弹性单元、摩擦单元和黏弹单元并联组成的半经验动力学模型；弹性单元、摩擦单元能够反映衬套的振幅相关性，黏弹单元能够反映衬套的频率相关性。进一步地，所述步骤3中所述结合台架进行的所述试验包括平行轮跳试验、扫频试验和白噪声试验；各个所述试验的内容包括最大值、最小值、变程和均方根值。进一步地，所述步骤4中的所述悬架K&C特性参数包括前束角、外倾角、主销后倾角和主销内倾角，各所述悬架K&C特性参数的所述变化规律包括最大值、最小值和变程。进一步地，所述步骤6中的所述迭代试验包括以所述试验车辆为载体，以所述轮心力加载谱为迭代信号，以试车场所采集的轮心力为监测信号，利用所述动态K&C试验台迭代出所述试验台的位移加载谱。与现有技术相比，本专利技术提供的一种悬架动态K&C试验台单向加载谱的编制方法具有以下有益效果：1、本专利技术的悬架动态K&C试验台单向加载谱的编制方法，基于试车场实际道路载荷谱的采集和虚拟样机技术编制，使得载荷谱编制手段更加方便有效、省时省力。2、本专利技术的悬架动态K&C试验台单向加载谱的编制方法，能够在试验台上有效模拟车辆行驶中的典型工况，提高了悬架的自主开发能力与性能评价的可靠性。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本专利技术的一个优选实施例的悬架动态K&C试验台单向加载谱的编制方法流程图；图2是本专利技术的一个优选实施例的试车场道路载荷谱采集流程图；图3是本专利技术的一个优选实施例的前后悬架多体动力学模型搭建流程图；图4是本专利技术的一个优选实施例的前后悬架多体动力学模型仿真设置流程图；图5是本专利技术的一个优选实施例的所编制载荷谱的左前轮的一种时间历程分析图；图6是本专利技术的一个优选实施例的所编制载荷谱的右前轮的一种时间历程分析图；图7是本专利技术的一个优选实施例的所编制载荷谱的迭代流程图。具体实施方式以下参考说明书附图介绍本专利技术的多个优选实施例，使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本专利技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本专利技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本专利技术并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。本专利技术的一个优选实施例提供了一种悬架动态K&C试验台单向加载谱的编制方法，其流程图如图1所示，包括如下步骤：步骤1：在大型试车场中选取能够考量悬架性能的试验区，进行实际车辆的道路试验，实时采集与车轮、悬架系统以及整车状态参数相关的道路载荷谱；步骤2：对采集到的所述道路载荷谱进行预处理，并分析各所述道路载荷谱的时域及频域特征；步骤3：根据试验车辆的几何特性参数、质量特性参数、力学特性参数，在动力学仿真软件中建立前后悬架的刚柔耦合多体动力学模型，并结合台架试验，对所述动力学模型进行验证与精炼；步骤4：将预处理后的轮心力载荷谱加载到所述动力学模型中，进行动、静态仿真分析，得到悬架动力学模型的K&C特性参数随时间及位移的变化规律；步骤5：将动、静态仿真结果进行时域与频域上的对比分析，筛选出能够考量所述悬架动态特性的有效载荷谱；步骤6：综合考虑动态K&C试验台频率加载范围的限制，编制所述悬架动态K&C试验台的单向加载谱；利用所述动态K&C试验台对所编制的所述轮心力加载谱进行迭代试验，得到试验台位移加载谱。在本实施例中，步骤1和步骤2中试车场道路载荷谱采集流程如图2所示，包括如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬架动态K&C试验台单向加载谱的编制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在大型试车场中选取能够考量悬架性能的试验区，进行实际车辆的道路试验，实时采集与车轮、悬架系统以及整车状态参数相关的道路载荷谱；步骤2：对采集到的所述道路载荷谱进行预处理，并分析各所述道路载荷谱的时域及频域特征；步骤3：根据试验车辆的几何特性参数、质量特性参数、力学特性参数，在动力学仿真软件中建立前后悬架的刚柔耦合多体动力学模型，并结合台架试验，对所述动力学模型进行验证与精炼；步骤4：将预处理后的轮心力载荷谱加载到所述动力学模型中，进行动、静态仿真分析，得到悬架动力学模型的K&C特性参数随时间及位移的变化规律；步骤5：将动、静态仿真结果进行时域与频域上的对比分析，筛选出能够考量所述悬架动态特性的有效载荷谱；步骤6：综合考虑动态K&C试验台频率加载范围的限制，编制所述悬架动态K&C试验台的单向加载谱；利用所述动态K&C试验台对所编制的所述轮心力加载谱进行迭代试验，得到试验台位移加载谱。

【技术特征摘要】
1.一种悬架动态K&C试验台单向加载谱的编制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在大型试车场中选取能够考量悬架性能的试验区，进行实际车辆的道路试验，实时采集与车轮、悬架系统以及整车状态参数相关的道路载荷谱；步骤2：对采集到的所述道路载荷谱进行预处理，并分析各所述道路载荷谱的时域及频域特征；步骤3：根据试验车辆的几何特性参数、质量特性参数、力学特性参数，在动力学仿真软件中建立前后悬架的刚柔耦合多体动力学模型，并结合台架试验，对所述动力学模型进行验证与精炼；步骤4：将预处理后的轮心力载荷谱加载到所述动力学模型中，进行动、静态仿真分析，得到悬架动力学模型的K&C特性参数随时间及位移的变化规律；步骤5：将动、静态仿真结果进行时域与频域上的对比分析，筛选出能够考量所述悬架动态特性的有效载荷谱；步骤6：综合考虑动态K&C试验台频率加载范围的限制，编制所述悬架动态K&C试验台的单向加载谱；利用所述动态K&C试验台对所编制的所述轮心力加载谱进行迭代试验，得到试验台位移加载谱。2.如权利要求1所述的悬架动态K&C试验台单向加载谱的编制方法，其特征在于，所述步骤1中所述试验区具有可以考量所述车辆的悬挂性能和所述车辆整车的操纵性、稳定性和平顺性的特点。3.如权利要求1所述的悬架动态K&C试验台单向加载谱的编制方法，其特征在于，所述步骤1中所述试验区的数量大于3。4.如权利要求1所述的悬架动态K&C试验台单向加载谱的编制方法，其特征在于，所述步骤2中...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯金芝，郑松林，郑光磊，高琦，刘书帆，姚瑶，高大威，赵礼辉，王斌，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31