本发明专利技术涉及一种汽车踏板振动的有限元分析方法及系统，S1：建立初始整车有限元模型；S2：针对初始整车有限元模型进行模态分析，计算踏板模型与前壁板模型组成的系统模态及踏板模态；S3：若系统模态和踏板模态均能达到避频要求，则在所述初始整车有限元模型施加WOT工况激励并进行模态分析，根据踏板的振动响应，优化初始整车有限元模型，形成中间整车有限元模型；S4：在所述中间整车有限元模型上施加实际工况激励并进行模态分析，根据踏板的振动响应，进一步优化中间整车有限元模型，形成最终整车有限元模型。本发明专利技术降低了模态耦合可能性，减少了后期整改成本。减少了后期整改成本。减少了后期整改成本。
【技术实现步骤摘要】
一种汽车踏板振动的有限元分析方法及系统
[0001]本专利技术涉及有限元仿真
，具体涉及离合踏板、油门踏板和制动踏板共振振动分析技术。
技术介绍
[0002]汽车三踏板是指离合踏板、油门踏板和制动踏板；其包括用脚操作的、可移动的踏板元件,该踏板元件固定在基础元件上并具有脚垫板。当今时代，人们的生活节奏更加紧凑，时间和效率的高要求让汽车已经成了生活必需品，汽车NVH性能也越来越被关注。各大汽车厂商也投入了大量的人力、物力和财力对整车NVH性能进行分析优化。其中，三踏板由于其与驾驶员整个驾驶过程中亲密接触，其振动问题也是厂家非常重视的问题。随着混动车型的增加，新的制动泵较传统燃油车质量和质心的变化使得前壁板模态和制动踏板的模态更加密集，增加了模态耦合可能性。
[0003]目前公开的踏板相关的专利中，与本专利技术相关或相似的专利不多，仅搜寻到一个有限元分析踏板的专利如下：CN107239605A公开了一种汽车离合器踏板力#位移计算方法,包括步骤：利用有限元软件仿真获得已设计的离合器膜片弹簧小端的力#位移特性曲线数据；提取离合器操作系统中各零部件设计参数；计算并绘制出离合器踏板的力#位移等相关特性曲线；利用某一瞬时坐标变换和受力关系求解并绘制出影响离合器踏板舒适性能的关键曲线；根据离合器踏板操纵舒适性原则,对离合器本身参数及操纵机构各参数进行优化,得到理想的离合器踏板力#位移曲线。本专利技术可用于在产品开发阶段指导离合器及其操纵系统参数的设定及优化,使离合器及其操纵系统更好的满足汽车驾驶的舒适及稳定性能,解决离合器踏板沉重及离合器打滑等问题。专利从行驶性能的刚度的角度对离合踏板进行分析优化，其主要专注点和优化点均为离合踏板系统本身，通过调整部分几何尺寸参数来满足力#位移满足设计要求。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的之一在于提供一种汽车踏板振动的有限元分析方法，以解决随着混动车型的增加，新的制动泵较传统燃油车质量和质心的变化使得前壁板模态和制动踏板的模态更加密集，增加了模态耦合可能性的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种汽车踏板振动的有限元分析方法，
[0007]S1：建立初始整车有限元模型，包括踏板模型和前壁板模型；
[0008]S2：针对初始整车有限元模型进行模态分析，计算踏板模型与前壁板模型组成的系统模态及踏板模态；
[0009]S3：若系统模态和踏板模态均能达到避频要求，则在所述初始整车有限元模型施加WOT工况激励并进行模态分析，根据踏板的振动响应，优化初始整车有限元模型，形成中间整车有限元模型；
[0010]S4：在所述中间整车有限元模型上施加实际工况激励并进行模态分析，根据踏板的振动响应，进一步优化中间整车有限元模型，形成最终整车有限元模型。
[0011]进一步，所述S3之前，若踏板模态或者前壁板模态未达到避频要求，则计算各悬置接附点到踏板响应点的振动传递函数曲线，优化幅值大于设定幅值的振动传递函数曲线所对应的传力路径上的所有结构，直至所有的所述振动传递函数曲线的幅值均小于等于设定幅值，进行所述S3。
[0012]进一步，在所述S4中，所述实际工况激励包括POT工况下的悬置被动侧振动数据、
[0013]WOT工况的悬置被动侧振动数据或者制动工况的悬置被动侧振动数据。
[0014]进一步，在所述S4中，计算得到所述踏板的振动响应后，筛选不满足设计目标的指标，并基于所述指标分析优化所述中间整车有限元模型，所述指标为振动速度、振动加速度或者位移。
[0015]进一步，在所述S3或者S4中，在所述初始整车有限元模型施加WOT工况激励前或者在所述中间整车有限元模型施加WOT工况的悬置被动侧振动数据前，需要在所述初始整车有限元模型或者中间整车有限元模型的油门踏板上添加额外力，方向为垂直油门踏板面。
[0016]一种基于上述的汽车踏板振动的有限元分析方法的汽车踏板振动的有限元分析系统，包括：
[0017]模型建立单元，配置为建立初始整车有限元模型，包括踏板模型和前壁板模型；
[0018]模态分析单元，配置为针对初始整车有限元模型进行模态分析，计算踏板模型与前壁板模型组成的系统模态及踏板模态；
[0019]判断单元，配置为判断系统模态和踏板模态是否能达到避频要求；
[0020]第一优化单元，配置为若系统模态和踏板模态均能达到避频要求，则在所述初始整车有限元模型施加WOT工况激励并进行模态分析，根据踏板的振动响应，优化初始整车有限元模型，形成中间整车有限元模型；
[0021]第二优化单元，配置为在所述中间整车有限元模型上施加实际工况激励并进行模态分析，根据踏板的振动响应，进一步优化中间整车有限元模型，形成最终整车有限元模型。进一步，若所述判断单元判断踏板模态或者前壁板模态未达到避频要求，则所述第一优化单元计算各悬置接附点到踏板响应点的振动传递函数曲线，优化幅值大于设定幅值的振动传递函数曲线所对应的传力路径上的所有结构，直至所有的所述振动传递函数曲线的幅值均小于等于设定幅值。
[0022]进一步，所述实际工况激励包括POT工况下的悬置被动侧振动数据、WOT工况的悬置被动侧振动数据或者制动工况的悬置被动侧振动数据。
[0023]进一步，所述第二优化单元计算得到所述踏板的振动响应后，筛选不满足设计目标的指标，并基于所述指标分析优化所述中间整车有限元模型，所述指标为振动速度、振动加速度或者位移。
[0024]进一步，在所述初始整车有限元模型施加WOT工况激励前或者在所述中间整车有限元模型施加WOT工况的悬置被动侧振动数据前，需要在所述初始整车有限元模型或者中间整车有限元模型的油门踏板上添加额外力，方向为垂直油门踏板面。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026]本专利技术先设置初始整车有限元模型并进行模态分析，在能够实现三踏板模态与前
壁板模态合理避频，避免产生共振的前提下，在初始整车有限元模型上加载WOT工况激励，并根据踏板的振动响应优化初始整车有限元模型，然后在后期通过加载实车工况激励的方式，根据踏板的振动响应，进一步优化整车有限元模型，从而使三踏板振动问题在前期尽可能暴露并通过结构优化手段进行优化，降低了模态耦合可能性，减少了后期整改成本；
[0027]本专利技术在踏板模型与前壁板模型组成的系统模态或者踏板模态无法达到避频要求时，通过计算各悬置接附点到踏板响应点的振动传递函数曲线的方式，明确需要的结构，进一步降低了整车有限元模型的振动影响。
附图说明
[0028]图1为汽车踏板振动的有限元分析方法的流程图；
[0029]图2为三踏板和前壁板模态示意图；
[0030]图3为三踏板的VTF函数图；
[0031]图4为整车WOT工况三踏板振动响应图；
[0032]图5为加速工况下油门踏板添加额外负载示意图；
[0033]图6为汽车踏板振动的有限元分析系统的结构图。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种汽车踏板振动的有限元分析方法，其特征在于：S1：建立初始整车有限元模型，包括踏板模型和前壁板模型；S2：针对初始整车有限元模型进行模态分析，计算踏板模型与前壁板模型组成的系统模态及踏板模态；S3：若系统模态和踏板模态均能达到避频要求，则在所述初始整车有限元模型施加WOT工况激励并进行模态分析，根据踏板的振动响应，优化初始整车有限元模型，形成中间整车有限元模型；S4：在所述中间整车有限元模型上施加实际工况激励并进行模态分析，根据踏板的振动响应，进一步优化中间整车有限元模型，形成最终整车有限元模型。2.根据权利要求1所述的汽车踏板振动的有限元分析方法，其特征在于：所述S3之前，若踏板模态或者前壁板模态未达到避频要求，则计算各悬置接附点到踏板响应点的振动传递函数曲线，优化幅值大于设定幅值的振动传递函数曲线所对应的传力路径上的所有结构，直至所有的所述振动传递函数曲线的幅值均小于等于设定幅值，进行所述S3。3.根据权利要求1所述的汽车踏板振动的有限元分析方法，其特征在于：在所述S4中，所述实际工况激励包括POT工况下的悬置被动侧振动数据、WOT工况的悬置被动侧振动数据或者制动工况的悬置被动侧振动数据。4.根据权利要求3所述的汽车踏板振动的有限元分析方法，其特征在于：在所述S4中，计算得到所述踏板的振动响应后，筛选不满足设计目标的指标，并基于所述指标分析优化所述中间整车有限元模型，所述指标为振动速度、振动加速度或者位移。5.根据权利要求3所述的汽车踏板振动的有限元分析方法，其特征在于：在所述S3或者S4中，在所述初始整车有限元模型施加WOT工况激励前或者在所述中间整车有限元模型施加WOT工况的悬置被动侧振动数据前，需要在所述初始整车有限元模型或者中间整车有限元模型的油门踏板上添加额外力，方向为垂直油门踏板面。6.一种基于权利要求1
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5任一所述的汽车踏板振动的有限元分析方法的汽车踏板...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐正林，吴军强，黄义，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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