一种基于整车实测载荷谱虚拟迭代方法技术

本发明专利技术公开了一种基于整车实测载荷谱虚拟迭代方法，属于载荷疲劳试验技术领域，建立整车多体动力学装配模型；对载荷谱进行滤波

【技术实现步骤摘要】
一种基于整车实测载荷谱虚拟迭代方法


[0001]本专利技术属于载荷疲劳试验
，具体的说是一种基于整车实测载荷谱虚拟迭代方法
。

技术介绍

[0002]虚拟迭代英文名称是
Virtual Iteration
，简称
VI
，通过整车实测的载荷谱信号
(
内部信号，如轮心加速度
、
弹簧位移
、
转向拉杆力等
)
来反求外部的激励信号
(
如轮心的位移
、
轮心的作用力及方向盘转角
)。
虚拟迭代技术有如下两点重要应用：
1、
通过虚拟迭代可以得到实测内部信号对应的车轮驱动信号，即在此驱动信号的激励下，整车的轮心加速度
、
弹簧位移
、
拉杆力等响应信号与实测值保持一致，在下一代车型开发过程中，试验样车制造出来之前，用此驱动信号，进行简单处理之后，可以得到下一代车型中关注的响应；
2、
通过虚拟迭代还可以得到结构连接点载荷谱
(
这些结构硬点载荷谱通过实测的方法难以得到
)
，用于底盘或者车身零部件的载荷谱损伤计算
。
[0003]整车产品研发过程中，为确保车身以及底盘结构强度耐久性能，顺利通过整车可靠耐久试验的考核，在设计阶段需要进行静态典型工况
、
静态大负荷
、
单轴耐久损伤以及基于载荷谱结构耐久损伤计算
。<br/>虚拟迭代技术就是得到结构硬点载荷谱的重要手段
。
[0004]但是一般情况下整车试验场规范中坏路的种类有
20
多种，虚拟迭代时需要每一条路面都进行迭代，每迭代一条路面需要半小时以上，
20
多种路面迭代需要
10
小时以上，并且迭代结束后进行结构硬点载荷谱损伤时也需要计算
20
多种路面，费时费力，效率相对低下
。

技术实现思路

[0005]针对以上问题，本专利技术提供了一种基于整车实测载荷谱虚拟迭代方法，建立整车多体动力学装配模型；选出实测载荷谱虚拟迭代通道，并保存载荷谱；对载荷谱进行滤波
、
重采样处理，对比载荷谱处理后与处理前的伪损伤，选择符合伪损伤要求的数据；从多条路面中，根据伪损伤等效原理选择路面，扩大选择路面的循环次数，使选择路面的伪损伤与多条路面的伪损伤一致；选择输入信号和输出信号；生成白噪声信号
U0(s)
，用白噪声信号激励步骤
S1
模型产生响应
Y0(s)
，计算模型的传递函数
F(s)
，传递函数求逆可以得到其逆函数；模型轮心处，施加实测的
M
X
、M
Y
、M
Z
三向力矩；计算得到的传递函数的逆函数及实测的期望信号，计算出第一次迭代的输入激励
U1(s)
，用
U1(s)
激励步骤
S1
模型得到系统响应
Y1(s)
，系统第一次响应
Y1(s)
与实测信号
Y
desired
(s)
作比较；本专利技术专利提出一种基于整车实测载荷谱虚拟迭代方法，提高迭代效率
70
％以上，同时提高载荷迭代精度，解决现阶段存在的问题
。
[0006]本专利技术技术方案如下，一种基于整车实测载荷谱虚拟迭代方法，包括以下步骤：
[0007]S1
建立整车多体动力学装配模型；
[0008]S2
在
FEMFAT_LAB
选出实测载荷谱虚拟迭代通道，并保存载荷谱；
[0009]S3
对
S2
载荷谱进行滤波
、
重采样处理，对比载荷谱处理后与处理前的伪损伤，选择
符合伪损伤要求的数据；
[0010]S4
从多条路面中，根据伪损伤等效原理选择路面，扩大选择路面的循环次数，使选择路面的伪损伤与多条路面的伪损伤一致；
[0011]S5
采用
FEMFAT_LAB
软件，导入步骤
S1
建立的多体动力学模型，选择输入信号和输出信号；
[0012]S6
生成白噪声信号
U0(s)
，用白噪声信号激励步骤
S1
模型产生响应
Y0(s)
，通过公式
[0013]F(s)
＝
Y0(s)/U0(s)
[0014]计算模型的传递函数
F(s)
，传递函数求逆可以得到其逆函数；
[0015]S7
在步骤
S1
模型轮心处，施加实测的
M
X
、M
Y
、M
Z
三向力矩；
[0016]S8
根据步骤
S6
计算得到的传递函数的逆函数及实测的期望信号，计算出第一次迭代的输入激励
U1(s)
，用
U1(s)
激励步骤
S1
模型得到系统响应
Y1(s)
，系统第一次响应
Y1(s)
与实测信号
Y
desired
(s)
作比较，当响应与实测信号在时域
、
频域信号上保持一致时，迭代结束，如果不一致，继续下一次迭代，直至迭代仿真与实测期望信号一致为止
。
[0017]进一步的，步骤
S1
中，模型在
Adams_car
建立
。
[0018]进一步的，步骤
S1
中，整车多体动力学装配模型包括前悬架系统
、
后悬架系统
、
前稳定杆系统
、
后稳定杆系统
、
车身系统
、
前车轮系统
、
后车轮系统
、
动力总成系统和转向系统
。
[0019]进一步的，步骤
S2
中，实测载荷谱虚拟迭代通道包括轮心六分力信号
、
弹簧位移信号
、
转向拉杆力信号和轮心加速度信号；
[0020]其中轮心六分力信号和转向拉杆力信号作为迭代的期望信号；
[0021]弹簧位移信号和轮心加速度信号作为迭代的监测信号
。
[0022]进一步的，步骤
S3
中，伪损伤缩减
≤1
％为符合要求
。
[0023]进一步的，步骤
S4
中，选择伪损伤值最大的前四条路面
。
[0024]进一步的，步骤
S8
后，提取结构件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于整车实测载荷谱虚拟迭代方法，其特征在于，包括：
S1
建立整车多体动力学装配模型；
S2
在
FEMFAT_LAB
选出实测载荷谱虚拟迭代通道，并保存载荷谱；
S3
对
S2
载荷谱进行滤波
、
重采样处理，对比载荷谱处理后与处理前的伪损伤，选择符合伪损伤要求的数据；
S4
从多条路面中，根据伪损伤等效原理选择路面，扩大选择路面的循环次数，使选择路面的伪损伤与多条路面的伪损伤一致；
S5
采用
FEMFAT_LAB
软件，导入步骤
S1
建立的多体动力学模型，选择输入信号和输出信号；
S6
生成白噪声信号
U0(s)
，用白噪声信号激励步骤
S1
模型产生响应
Y0(s)
，通过公式
F(s)
＝
Y0(s)/U0(s)
计算模型的传递函数
F(s)
，传递函数求逆可以得到其逆函数；
S7
在步骤
S1
模型轮心处，施加实测的
M
X
、M
Y
、M
Z
三向力矩；
S8
根据步骤
S6
计算得到的传递函数的逆函数及实测的期望信号，计算出第一次迭代的输入激励
U1(s)
，用
U1(s)
激励步骤
S1
模型得到系统响应
Y1(s)
，系统第一次响应
Y1(s)
与实测信号
Y
desired
(s)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，孙佳兴，赵星明，常进云，高闯，胡峰，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：