轮胎定位参数获取方法及汽车轮胎运动包络的构建方法技术

本发明专利技术提供了一种轮胎定位参数获取方法及汽车轮胎运动包络的构建方法，本发明专利技术的轮胎定位参数获取方法包括如下的步骤：s1、收集悬架总成建模所需参数；s2、将悬架总成中零部件进行有限元网格划分，并转化为Adams软件可识别的MNF文件；s3、在Adams软件中调用步骤s2中生成的零部件MNF文件，创建零部件柔性体模型，并基于悬架总成中零部件实际结构搭建悬架总成的多体动力学模型；s4、向步骤s3所搭建的悬架总成多体动力学模型中的轮胎施加驱动载荷进行轮跳仿真，以获得相应载荷工况下的轮胎定位参数。本发明专利技术所述的轮胎定位参数获取方法中能够充分考虑到悬架总成中零部件特性对轮胎定位参数的影响，能够获得更为准确的轮胎定位参数。

【技术实现步骤摘要】
轮胎定位参数获取方法及汽车轮胎运动包络的构建方法
本专利技术涉及汽车设计
，特别涉及一种轮胎定位参数获取方法。本专利技术还涉及一种利用所获取的轮胎定位参数构建汽车轮胎运动包络的方法。
技术介绍
在进行汽车总布置设计时，必须要对轮胎的运动进行校核，通过校核一方面可防止轮胎在运动过程中与周边件发生干涉，另一方面通过校核也可获得轮胎在极限状态下所占用的空间，以及确定轮胎、轮罩的间隙及轮罩的边界尺寸。现有技术中，设计人员通过获取轮胎在不同姿态下的定位参数(主要包括前束角、外倾角、轮心坐标)以获得轮胎运动包络，通过该轮胎运动包络便可直观的观察轮胎与周边件的干涉情况，从而能够在汽车开发初期提高结构设计的效率和准确度，并且也可为后期设计变更和物理样机的制造提供依据，进而缩短整车的开发周期。目前，轮胎定位参数的获取以及轮胎运动包络的构建主要有两种方法，其一是在CATIA软件中完成定位参数的提取和轮胎运动包络的创建，其二是先在Adams中完成定位参数的提取，再将参数输入CATIA软件中完成轮胎运动包络的创建。上述两种方式中，在CATIA软件中完成定位参数的提取和轮胎运动包络的创建，基于CATIA的功能所限，该方法不能考虑悬架总成中各零部件的变形，且对轮胎的驱动形式只有位移。而在Adams软件中搭建悬架刚体模型，以提取轮胎定位参数中，由于Adams软件中搭建的悬架总成模型为刚体模型，其虽然考虑了衬套的变形，但也忽略了悬架总成各零部件自身的柔性变化。此外，在Adams软件中搭建的刚体模型也没有考虑减振器结构的差异对轮胎定位参数的影响。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种轮胎定位参数获取方法，以可获得更为准确的轮胎定位参数。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种轮胎定位参数获取方法，该获取方法包括如下的步骤：s1、参数收集，收集悬架总成建模所需参数；s2、零部件柔性化，将悬架总成中零部件进行有限元网格划分，并转化为Adams软件可识别的MNF文件；s3、多体动力学模型搭建，在Adams软件中调用步骤s2中生成的零部件MNF文件，创建零部件柔性体模型，并基于悬架总成中零部件实际结构搭建悬架总成的多体动力学模型；s4、轮跳仿真及参数提取，向步骤s3所搭建的悬架总成多体动力学模型中的轮胎施加驱动载荷进行轮跳仿真，以获得相应载荷工况下的轮胎定位参数。进一步的，步骤s1中，所收集的参数包括悬架总成数模、弹性元件特性曲线、减振器特性文件以及整车参数。进一步的，所述弹性元件包括减震弹簧、衬套及缓冲块。进一步的，所述整车参数包括前轴轴荷、后轴轴荷、前轮轮距、后轮轮距以及整车质心高度。进一步的，所述步骤s2中的零部件包括下摆臂、稳定杆、副车架、减振器和转向节。进一步的，步骤s4中，向所述轮胎施加的驱动载荷包括在轮心或在轮胎接地点进行施加。相对于现有技术，本专利技术具有以下优势：本专利技术的轮胎定位参数获取方法中通过在悬架总成零部件实际结构的基础上进行多体运动学模型的搭建，能够充分考虑到悬架总成中零部件特性对轮胎定位参数的影响，从而可更为真实的反映实车下的状态，而能够获得更为准确的轮胎定位参数。此外，本专利技术中通过弹性元件特性曲线与减振器特性文件的引入，也可考虑由于衬套、弹簧和缓冲块等弹性元件的变形，以及减振器结构形式对轮胎定位参数的影响。而通过采用轮心或轮胎接地点进行驱动载荷的施加，也可进行多种驱动组合工况的仿真，以利于更为全面、准确的轮胎定位参数的获得。本专利技术的另一目的在于提出一种汽车轮胎运动包络的构建方法，该构建方法包括如上所述的轮胎定位参数的获取步骤，以及将所述获取的轮胎定位参数输入CATIA软件创建轮胎运动包络。本专利技术的轮胎运动包络构建方法通过采用如上的轮胎定位参数获取方法，可使得用于轮胎运动包络创建的轮胎定位参数更为准确，进而也能够使得搭建的轮胎运动包络符合实车情况，而有利于提高运动包络分析结果的有效性。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例所述的轮胎定位参数获取方法的流程图；图2为本专利技术实施例所述的示例一结构下的减振器的传力路径；图3为本专利技术实施例所述的示例二结构下的减振器的传力路径；具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。本实施例涉及一种轮胎定位参数获取方法，该轮胎定位参数获取方法通过在Adams软件中对汽车悬架总成进行建模，并通过施加载荷进行工况仿真，从而获得用于创建轮胎运动包络所需的轮胎定位参数，该轮胎定位参数主要包括轮胎的前束角、外倾角以及轮心坐标，且所获得的定位参数可用于构建轮胎运动包络，以实现对轮胎的设计校核。如图1中所示，本实施例的轮胎定位参数获取方法具体包括如下的步骤：s1、参数收集步骤：收集悬架总成建模所需参数；s2、零部件柔性化步骤：将悬架总成中零部件进行有限元网格划分，并转化为Adams软件可识别的MNF文件；s3、多体动力学模型搭建步骤：在Adams软件中调用步骤s2中生成的零部件MNF文件，创建零部件柔性体模型，并基于悬架总成中零部件实际结构搭建悬架总成的多体动力学模型；s4、轮跳仿真及参数提取步骤：向步骤s3所搭建的悬架总成多体动力学模型中的轮胎施加驱动载荷进行轮跳仿真，以获得相应载荷工况下的轮胎定位参数。具体来说，在步骤s1的参数收集中，悬架总成建模所需的参数包括悬架总成数模、弹性元件特性曲线以及减振器特性文件和整车参数。其中，该悬架总成数模包括有悬架总成构成中各零部件的数模文件，弹性元件具体包括衬套、缓冲块和减震弹簧，各部件的特性曲线可从产品说明中获得，或者也可通过试验检测获取特性曲线。减振器模型可根据减振器结构在Adams软件中生成，整车参数则包括汽车的前轴轴荷、后轴轴荷、前轮轮距、后轮轮距以及整车的质心高度，上述这些整车数据可从汽车设计文档中获得。本实施例的步骤s2中，具体为将悬架总成数模中的下摆臂、稳定杆、副车架、减振器以及转向节等各零部件的三维模型在有限元前处理软件ANSA或HyperMesh中进行有限元网格划分，并最终将各部件的有限元模型转化为Adams软件能够识别的mnf文件。在步骤s2生成各零部件mnf文件的基础上，本实施例的步骤s3中，在Adams软件中调用步骤s2中生成的各零部件的mnf文件，以此可创建各零部件的柔性体模型，然后便可基于悬架总成中各零部件所具有的实际结构，完成各零部件的多体动力学模型的创建，而后按设计的连接形式进行各零部件的装配，便能够在Adams软件中搭建出悬架总成的多体动力学模型。其中，在上述的s3步骤中，对于以各零部件的实际结构进行其多体动力学模型的创建，可以悬架总成的减振器为例进行说明。现有的减振器结构按力的传递路径可分为两种，第一种结构的减振器的传力路径如图2中所示，该结构的减震器中减振器支座上板与减振器支座下板通过螺栓和车身固定连接，减振器外筒与减振器支座下板通过弹簧和缓冲块柔性连接，上滑柱与减振器支座上板通过衬套相连。由图2可以看出，上述结构下的减振器中力的传递路径有两条。第二种结构的减振器的传力路径如图3中所示，此时该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮胎定位参数获取方法，其特征在于，该获取方法包括如下的步骤：s1、参数收集，收集悬架总成建模所需参数；s2、零部件柔性化，将悬架总成中零部件进行有限元网格划分，并转化为Adams软件可识别的MNF文件；s3、多体动力学模型搭建，在Adams软件中调用步骤s2中生成的零部件MNF文件，创建零部件柔性体模型，并基于悬架总成中零部件实际结构搭建悬架总成的多体动力学模型；s4、轮跳仿真及参数提取，向步骤s3所搭建的悬架总成多体动力学模型中的轮胎施加驱动载荷进行轮跳仿真，以获得相应载荷工况下的轮胎定位参数。

【技术特征摘要】
1.一种轮胎定位参数获取方法，其特征在于，该获取方法包括如下的步骤：s1、参数收集，收集悬架总成建模所需参数；s2、零部件柔性化，将悬架总成中零部件进行有限元网格划分，并转化为Adams软件可识别的MNF文件；s3、多体动力学模型搭建，在Adams软件中调用步骤s2中生成的零部件MNF文件，创建零部件柔性体模型，并基于悬架总成中零部件实际结构搭建悬架总成的多体动力学模型；s4、轮跳仿真及参数提取，向步骤s3所搭建的悬架总成多体动力学模型中的轮胎施加驱动载荷进行轮跳仿真，以获得相应载荷工况下的轮胎定位参数。2.根据权利要求1所述的轮胎定位参数获取方法，其特征在于：步骤s1中，所收集的参数包括悬架总成数模、弹性元件特性曲线、减振器特性文件以及整车参数。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：张蕾，赵赛，洪艳飞，陈涛，李楠，钱亚森，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13