本发明专利技术涉及制动系统技术领域，具体地说是一种快速计算汽车制动系统模态的方法。其特征在于：具体方法如下：获取制动系统装配体模型子结构的参数模型；针对模型需要修改的部分，生成针对修改部分的用于参数化的仿真基模型；对仿真基模型进行参数化，得到不同形状下的模型，获取各个不同形状模型的子结构参数模型；将步骤一中的制动系统装配体子结构的参数模型和步骤三获得各个形状的子结构的参数模型进行组装，获得不同修改状态下整体模型的质量矩阵和刚度矩阵；对整体模型的质量矩阵和刚度矩阵进行特征值求解，获取关键模态参数。同现有技术相比，该方法在保证计算精度的同时，可实现制动系统模态的快速计算，大大缩减分析周期，提高效率。提高效率。提高效率。
【技术实现步骤摘要】
一种快速计算汽车制动系统模态的方法
[0001]本专利技术涉及制动系统
，具体地说是一种快速计算汽车制动系统模态的方法。
技术介绍
[0002]模态分析早已成熟地应用于各个工程领域，在振动领域的发展初期以试验模态分析为主。近些年随着计算机技术的快速发展，基于仿真的计算模态分析得到广泛的应用。市面上也有一大批模态分析通用软件，他们有很多共同点，比如分析流程大同小异，遵循CAD模型、网格模型、材料定义、界面交互定义、载荷边界的设定、求解，这样的一个工作流程。
[0003]然而，制动系统模型是一个多部件的装配体模型，一般规模比较大，大约100万自由度，界面关系较复杂，在一定的设置下，也可大体按照上述流程求解，不过单次计算时间较长。并且在制动系统仿真分析的很多阶段，比如前期的模型修正，后期的方案研究，均需进行各种各样的模态计算，基础模型每做一次修改，就得重新进行一次以上流程，因此会有很大的时间消耗，也不利于研究不同参数对整体模型的影响。
[0004]子结构模态综合法是模态领域应用广泛且较为成熟的一种方法，它可在降低模型维度的同时获取比较准确的模态分析结果。模型参数化也是工程领域的一种常见思路，是研究参数化变量问题的常见途径。
[0005]针对制动系统这样的复杂模型，若将子结构模态综合法和参数化的思维应用于其中，制定一套专门用于制定系统模态仿真的快速计算方法，在保证计算精度的同时，大大缩减计算周期。
技术实现思路
[0006]本专利技术为克服现有技术的不足，提供一种快速计算汽车制动系统模态的方法，该方法在保证计算精度的同时，可实现制动系统模态的快速计算，大大缩减分析周期，提高效率。
[0007]为实现上述目的，设计一种快速计算汽车制动系统模态的方法，其特征在于：具体方法如下：
[0008]步骤一：获取制动系统装配体模型子结构的参数模型；
[0009]步骤二：针对模型需要修改的部分，生成针对修改部分的用于参数化的仿真基模型；
[0010]步骤三：对仿真基模型进行参数化，得到不同形状下的模型，获取各个不同形状模型的子结构参数模型；
[0011]步骤四：将步骤一中的制动系统装配体子结构的参数模型和步骤三获得各个形状的子结构的参数模型进行组装，获得不同修改状态下整体模型的质量矩阵和刚度矩阵；
[0012]步骤五：对整体模型的质量矩阵和刚度矩阵进行特征值求解，获取关键模态参数。
[0013]所述的步骤一的具体流程如下：
[0014]S11：对制动系统装配体仿真分析模型进行加载液压，使模型产生轴向接触，获得制动系统装配体模型部件之间的法向关系；
[0015]S12：基于步骤S11，将模型进行加载转动，使模型产生切向接触，获得制动系统装配体模型部件之间的切向关系；
[0016]S13：根据切向接触及轴向接触，获取摩擦力数据；
[0017]S14：基于摩擦力数据，进行摩擦载荷加载，替换转动工况，为后续矩阵提取做准备；
[0018]S15：基于步骤S14，根据项目关注的模态阶数范围设置模态阶数，并进行制动系统装配体模型的模态求解；
[0019]S16：基于模态求解获取制动系统装配体模型子结构的原始质量矩阵M0和原始刚度矩阵K0。
[0020]所述的步骤S12中，加载转动的转动轴为制动盘轴向。
[0021]所述的模态求解为计算制动系统装配体模型的系统模态，获取制动系统装配体模型子结构的模型参数。
[0022]所述的步骤二的具体流程如下：
[0023]S21：基于制动系统装配体模型的仿真分析模型，并且针对需要修改的部分，分别建立空间域，即每个基模型对应一个空间域；
[0024]S22：设置每个空间域的变形模式，并进行变形处理；
[0025]S23：恢复变形，并导出每个基模型，存到规定路径中，用于后续调用；
[0026]S24：基于导出的每个基模型，导出每个基模型的变形关键参数，存到规定路径中，用于后续调用。
[0027]所述的步骤三的具体流程如下：
[0028]S31：根据导出的每个基模型的变形关键参数，设定每个基模型的关键参数变化范围；
[0029]S32：设定每个参数化基模型的模态阶数范围；
[0030]S33：基于步骤S31和步骤S32的参数范围，计算每个参数化基模型的模态，获得每个参数化基模型的质量矩阵Mij和基模型的刚度矩阵Kij。
[0031]所述的参数化基模型的质量矩阵Mij和参数化基模型的刚度矩阵Kij中的i属于[1,n]，n为基模型的个数，j为第i个基模型的参数化个数，i≥1，j≥1。
[0032]所述的步骤四的具体流程如下：
[0033]S41：将制动系统参数化基模型的质量矩阵Mij和参数化基模型的刚度矩阵Kij通过不同的组合进行拼装，获得不同组合变形状态下的的参数化基模型组合的质量矩阵和参数化基模型组合的刚度矩阵；
[0034]S42：将拼装后的组合质量矩阵和拼装后的组合刚度矩阵与原始质量矩阵M0和原始刚度矩阵K0再次进行拼装，获得不同变形状态下的整体质量矩阵MT和刚度矩阵KT。
[0035]所述的整体质量矩阵KT＝K0+K1j+K2j+K3j
…
+Knj，整体刚度矩阵MT＝M0+M1j+M2j+M3j
…
+Mnj，其中，n为基模型的个数，j属于[1,si]，si为第i个基模型的参数化的个数，si≥1，i≥1。
[0036]所述的步骤五的具体流程如下：
[0037]S51：根据求解特征方程MT
×
[a]+KT
×
[u]＝[0]，获得整体模型的特征值，即频率；
[0038]S52：根据需要获得不同的参数变化下的频率变化曲线，从而得出参数变化对频率的影响，为结构更改指明方向。
[0039]所述的求解特征方程MT
×
[a]+KT
×
[u]＝[0]，其中，[a]为系统加速度矩阵，[u]为系统位移矩阵，[0]为0矩阵。
[0040]本专利技术同现有技术相比，提供一种快速计算汽车制动系统模态的方法，该方法在保证计算精度的同时，可实现制动系统模态的快速计算，大大缩减分析周期，提高效率。
附图说明
[0041]图1为本专利技术方法流程图。
[0042]图2为本专利技术实施例中的效率对比图。
[0043]具体实施方式
[0044]下面根据附图对本专利技术做进一步的说明。
[0045]如图1所示，一种快速计算汽车制动系统模态的方法，方法如下：
[0046]步骤一：获取制动系统装配体模型子结构的参数模型。
[0047]制动系统装配体模型子结构是装配体模型，自由度大约100万，部件之间的关系与施加载荷以及边界条件有关，轴向压力载荷可得到部件之间的法向关系，切向转动载荷可得到部件之间的切向关系。在特定的边界以及载荷下，计算系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种快速计算汽车制动系统模态的方法，其特征在于：具体方法如下：步骤一：获取制动系统装配体模型子结构的参数模型；步骤二：针对模型需要修改的部分，生成针对修改部分的用于参数化的仿真基模型；步骤三：对仿真基模型进行参数化，得到不同形状下的模型，获取各个不同形状模型的子结构参数模型；步骤四：将步骤一中的制动系统装配体子结构的参数模型和步骤三获得各个形状的子结构的参数模型进行组装，获得不同修改状态下整体模型的质量矩阵和刚度矩阵；步骤五：对整体模型的质量矩阵和刚度矩阵进行特征值求解，获取关键模态参数。2.根据权利要求1所述的一种快速计算汽车制动系统模态的方法，其特征在于：所述的步骤一的具体流程如下：S11：对制动系统装配体仿真分析模型进行加载液压，使模型产生轴向接触，获得制动系统装配体模型部件之间的法向关系；S12：基于步骤S11，将模型进行加载转动，使模型产生切向接触，获得制动系统装配体模型部件之间的切向关系；S13：根据切向接触及轴向接触，获取摩擦力数据；S14：基于摩擦力数据，进行摩擦载荷加载，替换转动工况，为后续矩阵提取做准备；S15：基于步骤S14，根据项目关注的模态阶数范围设置模态阶数，并进行制动系统装配体模型的模态求解；S16：基于模态求解获取制动系统装配体模型子结构的原始质量矩阵M0和原始刚度矩阵K0。3.根据权利要求2所述的一种快速计算汽车制动系统模态的方法，其特征在于：所述的步骤S12中，加载转动的转动轴为制动盘轴向。4.根据权利要求2所述的一种快速计算汽车制动系统模态的方法，其特征在于：所述的模态求解为计算制动系统装配体模型的系统模态，获取制动系统装配体模型子结构的模型参数。5.根据权利要求1所述的一种快速计算汽车制动系统模态的方法，其特征在于：所述的步骤二的具体流程如下：S21：基于制动系统装配体模型的仿真分析模型，并且针对需要修改的部分，分别建立空间域，即每个基模型对应一个空间域；S22：设置每个空间域的变形模式，并进行变形处理；S23：恢复变形，并导出每个基模型，存到规定路径中，用于后续调用；S24：基于导出的每个基模型，导出每个基模型的变形关键参数，存到规定路径中，用于后续调用。6.根据权利要求1所述的一种快速计算汽车制动系统模态的方法，其特征在于：所述的步...
【专利技术属性】
技术研发人员：匡博，葛金生，张民，武继学，陈惠亮，
申请(专利权)人：上海汽车制动系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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