虚拟载荷在汽车摆臂耐久试验中的应用方法、系统、电子设备和存储介质技术方案

本发明专利技术提出一种虚拟载荷在汽车摆臂耐久试验中的应用方法、系统、电子设备和存储介质。方法包括：首先进行试验场道路载荷谱采集试验，获取摆臂球头处的实时道路载荷结果，其次建立整车动力学模型，根据耐久程序中所规定的试验道路工况，获取车辆前悬摆臂样件球头位置的虚拟载荷，最后将摆臂球头位置的虚拟仿真载荷与实车试验采集载荷进行损伤关联计算，对比不同道路工况下车辆纵向、横向以及横向纵向损伤值之和，并进行关联度分析，通过调整虚拟载荷的增强系数，从而达到虚拟载荷与试验载荷的最优匹配。该方法用于开发前期利用虚拟载荷有效预测摆臂零部件耐久性能问题，有利于指导车辆结构布置，并依据悬架力学传递路径优化设计摆臂零部件结构。摆臂零部件结构。摆臂零部件结构。

【技术实现步骤摘要】
虚拟载荷在汽车摆臂耐久试验中的应用方法、系统、电子设备和存储介质


[0001]本专利技术属于汽车领域，尤其涉及一种虚拟载荷在汽车摆臂耐久试验中的应用方法和系统。

技术介绍

[0002]汽车零部件在进行量产装车前，必须经过一系列的试验检测以验证该零件能够满足车辆操稳、平顺、安全、可靠耐久等性能要求。同时，汽车一般是由数万零部件组装而成，因此每个零部件的性能优劣都会对整车性能产生影响。针对汽车悬架摆臂，其作用是用于传递轮胎至车身的力与力矩，因此，摆臂的可靠耐久性能是十分突出的性能属性。汽车摆臂耐久试验的激励信号来源于实车试验场试验，通过载荷谱采集获取整车轮心力、加速度等信号，并利用整车多体动力学模型进行载荷分解，得到摆臂各连接位置的载荷分布，再利用台架进行载荷模型与耐久验证。虚拟试验场技术是当前CAE领域最前沿技术，该技术是通过三维扫描等手段把物理试验场真实的路面数字化，从而为多体动力学仿真和载荷提取提供真实的工况输入。虚拟试验场技术的应用，可以在开发早期没有物理样车进行载荷谱采集的情况下获取零部件的边界载荷，把耐久性分析校核提前进行，从而缩短了项目周期，降低了开发成本。本专利技术即是利用虚拟试验场仿真的方法，获取某型号车辆摆臂的载荷分布，并通过计算虚拟载荷与实车载荷的最佳匹配方案，设计虚拟载荷的增强系数，指导虚拟载荷用于实车摆臂的耐久试验。
[0003]目前摆臂的耐久分析载荷一般通过两种方法获取：一是用实车进行路谱采集获取摆臂的激励信号，二是通过以往经验用相似车型的载荷进行验证。
[0004]方法一中的需要一台物理样车，但在车辆设计前期，零部件结构确认节点往往领先于样车制造时间节点，从而造成时间周期不匹配，严重影响零部件的开发进度。
[0005]方法二中使用经验载荷验证往往不够精确，容易造成零部件过设计或耐久性能不满足要求。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种虚拟载荷在汽车摆臂耐久试验中的应用方法、系统、电子设备和存储介质的技术方案，以解决上述技术问题。
[0007]本专利技术第一方面公开了一种虚拟载荷在汽车摆臂耐久试验中的应用方法，所述方法包括：
[0008]步骤S1、布置车辆传感器进行实车试验场路谱采集试验，通过试验获取摆臂球头位置的X向与Y向试验载荷的数据；
[0009]步骤S2、构建同种车辆的整车动力学模型，根据试验场耐久工况的数据进行虚拟试验场仿真，提取所述摆臂球头位置的虚拟载荷的数据；
[0010]步骤S3、以所述摆臂球头位置的试验载荷结果为基础，计算不同的试验场耐久工
况下摆臂球头在X向与Y向的真实载荷损伤值；统计所述摆臂球头位置的虚拟载荷的数据，计算不同的试验场耐久工况下所述摆臂球头在X向与Y向的虚拟载荷损伤值；
[0011]步骤S4、根据所述真实载荷损伤值和所述虚拟载荷损伤值，计算X向的相关系数和Y向的相关系数；
[0012]步骤S5、根据所述X向的相关系数和Y向的相关系数计算所述虚拟载荷的数据的放大系数，通过所述放大系数调整所述虚拟载荷的数据，使所述虚拟载荷的数据趋近试验载荷的数据。
[0013]根据本专利技术第一方面的方法，所述方法还包括：
[0014]设定所述虚拟载荷的数据的放大系数，增加虚拟载荷循环次数。
[0015]根据本专利技术第一方面的方法，在所述步骤S4中，所述根据所述真实载荷损伤值和所述虚拟载荷损伤值，计算X向的相关系数和Y向的相关系数的方法包括：
[0016]计算X向真实载荷损伤值相对total值、Y向真实载荷损伤值相对total值、X向虚拟载荷损伤值相对total值和Y向虚拟载荷损伤值相对total值；
[0017]应用所述X向真实载荷损伤值相对total值、Y向真实载荷损伤值相对total值、X向虚拟载荷损伤值相对total值和Y向虚拟载荷损伤值相对total值计算X向的相关系数和Y向的相关系数。
[0018]根据本专利技术第一方面的方法，在所述步骤S4中，应用所述X向真实载荷损伤值相对total值、Y向真实载荷损伤值相对total值、X向虚拟载荷损伤值相对total值和Y向虚拟载荷损伤值相对total值计算X向的相关系数和Y向的相关系数的方法包括：
[0019]计算所述X向真实载荷损伤值相对total值和X向虚拟载荷损伤值相对total值的相关系数，得到所述X向的相关系数；
[0020]计算所述Y向真实载荷损伤值相对total值和Y向虚拟载荷损伤值相对total值的相关系数，得到所述Y向的相关系数。
[0021]根据本专利技术第一方面的方法，在所述步骤S5中，在所述根据所述X向的相关系数和Y向的相关系数计算所述虚拟载荷的数据的放大系数之前，所述方法还包括：
[0022]对所述X向的相关系数与Y向的相关系数的和进行约束。
[0023]根据本专利技术第一方面的方法，在所述步骤S5中，对所述X向的相关系数与Y向的相关系数的和进行约束的具体公式为：
[0024][0025]其中，x为约束后的X向的相关系数，y为约束后的Y向的相关系数，V
X
所述X向的相关系数,V
Y
所述Y向的相关系数。
[0026]根据本专利技术第一方面的方法，所述根据所述X向的相关系数和Y向的相关系数计算所述虚拟载荷的数据的放大系数的方法包括：
[0027][0028]其中，θ为虚拟载荷的数据的放大系数，x为约束后的X向的相关系数，y为约束后的Y向的相关系数，
[0029]F
RLDA
(X)为实验道路谱采集的X方向的力，
[0030]F
VPG
(X)为虚拟试验场X方向的力，
[0031]F
RLDA
(Y)为实验道路谱采集的Y方向的力，
[0032]F
VPG
(Y)为虚拟试验场Y方向的力。
[0033]本专利技术第二方面公开了一种虚拟载荷在汽车摆臂耐久试验中的应用系统，所述系统包括：
[0034]第一处理模块，被配置为，布置车辆传感器进行实车试验场路谱采集试验，通过试验获取摆臂球头位置的X向与Y向试验载荷的数据；
[0035]第二处理模块，被配置为，构建同种车辆的整车动力学模型，根据试验场耐久工况的数据进行虚拟试验场仿真，提取所述摆臂球头位置的虚拟载荷的数据；
[0036]第三处理模块，被配置为，以所述摆臂球头位置的试验载荷结果为基础，计算不同的试验场耐久工况下摆臂球头在X向与Y向的真实载荷损伤值；统计所述摆臂球头位置的虚拟载荷的数据，计算不同的试验场耐久工况下所述摆臂球头在X向与Y向的虚拟载荷损伤值；
[0037]第四处理模块，被配置为，根据所述真实载荷损伤值和所述虚拟载荷损伤值，计算X向的相关系数和Y向的相关系数；
[0038]第五处理模块，被配置为，根据所述X向的相关系数和Y向的相关系数计算所述虚拟载荷的数据的放大系数，通过所述放大系数调整所述虚拟载荷的数据，使所述虚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚拟载荷在汽车摆臂耐久试验中的应用方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1、布置车辆传感器进行实车试验场路谱采集试验，通过试验获取摆臂球头位置的X向与Y向试验载荷的数据；步骤S2、构建同种车辆的整车动力学模型，根据试验场耐久工况的数据进行虚拟试验场仿真，提取所述摆臂球头位置的虚拟载荷的数据；步骤S3、以所述摆臂球头位置的试验载荷结果为基础，计算不同的试验场耐久工况下摆臂球头在X向与Y向的真实载荷损伤值；统计所述摆臂球头位置的虚拟载荷的数据，计算不同的试验场耐久工况下所述摆臂球头在X向与Y向的虚拟载荷损伤值；步骤S4、根据所述真实载荷损伤值和所述虚拟载荷损伤值，计算X向的相关系数和Y向的相关系数；步骤S5、根据所述X向的相关系数和Y向的相关系数计算所述虚拟载荷的数据的放大系数，通过所述放大系数调整所述虚拟载荷的数据，使所述虚拟载荷的数据趋近试验载荷的数据。2.根据权利要求1所述的一种虚拟载荷在汽车摆臂耐久试验中的应用方法，其特征在于，所述方法还包括：设定所述虚拟载荷的数据的放大系数，增加虚拟载荷循环次数。3.根据权利要求1所述的一种虚拟载荷在汽车摆臂耐久试验中的应用方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述根据所述真实载荷损伤值和所述虚拟载荷损伤值，计算X向的相关系数和Y向的相关系数的方法包括：计算X向真实载荷损伤值相对total值、Y向真实载荷损伤值相对total值、X向虚拟载荷损伤值相对total值和Y向虚拟载荷损伤值相对total值；应用所述X向真实载荷损伤值相对total值、Y向真实载荷损伤值相对total值、X向虚拟载荷损伤值相对total值和Y向虚拟载荷损伤值相对total值计算X向的相关系数和Y向的相关系数。4.根据权利要求3所述的一种虚拟载荷在汽车摆臂耐久试验中的应用方法，其特征在于，在所述步骤S4中，应用所述X向真实载荷损伤值相对total值、Y向真实载荷损伤值相对total值、X向虚拟载荷损伤值相对total值和Y向虚拟载荷损伤值相对total值计算X向的相关系数和Y向的相关系数的方法包括：计算所述X向真实载荷损伤值相对total值和X向虚拟载荷损伤值相对total值的相关系数，得到所述X向的相关系数；计算所述Y向真实载荷损伤值相对total值和Y向虚拟载荷损伤值相对total值的相关系数，得到所述Y向的相关系数。5.根据权利要求4所述的一种虚拟载荷在汽车摆臂耐久试验中的应用方法，其特征在于，在所述步骤S5中，在所述根据所述X向的相关系数和Y向的相关系数计算所述虚拟载荷的数据的放大系数之前，所述方法还包括：对所述X...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦伟，李伟，任平，徐余平，张艳玲，陶其铭，丁元俊，闵磊，李欣，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：