【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及板簧，更具体的说是涉及一种板簧模型构建方法、系统、装置及可读存储介质。
技术介绍
1、板簧作为悬架的重要组成部分，尤其在商用车中广泛应用，是主要的弹性元件。板簧本身可兼起导向机构的作用，并有一定的减震作用，使悬架结构大为简化。因此板簧结构建模对悬架动力学、整车动力学分析极其重要。
2、当前多体动力学软件中的板簧工具箱建立板簧模型，建模过程较方便、集成度高，但该方法建立的板簧模型在虚拟迭代、载荷分解过程中计算速度较慢，尤其考虑到接触后，计算速度更是成倍下降，对计算分析的效率产生较大的影响。在接触模拟方面，常用的动力学软件一般应用赫兹接触理论、罚函数来模拟接触关系，这种方法迭代速度、计算速度相对较慢。
技术实现思路
1、针对以上问题，本专利技术的目的在于提供一种板簧模型构建方法、系统、装置及可读存储介质，通过建立合理的片簧间约束关系、简单的摩擦力计算方法来模拟每片板簧间的接触关系，进而完成板簧模型的构建和修正，有效提高了整车动力学仿真、整车动力学虚拟迭代、载荷分解的计算效率。
2、本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
3、第一方面，本专利技术公开了一种板簧模型构建方法，包括：
4、根据板簧的3d数字模型建立每片板簧的有限元模型，并确保每片板簧的刚度与实际一致；
5、通过有限元模型计算输出每片板簧简化的模态中性文件；
6、根据每片板簧之间的运动关系建立板簧的约束关系；
7、构建每
8、通过动力学软件进行板簧的刚度分析，并根据刚度分析数据和试验数据校核、调教有限元模型。
9、进一步，所述根据板簧的3d数字模型建立每片板簧的有限元模型，包括：利用板簧的3d数字模型进行板簧的弹簧夹装配，并确定板簧间的垫片位置和骑马螺栓位置；
10、根据3d数字模型建立板簧的有限元模型，并在板簧垫片、骑马螺栓位置处建立刚性连接点。
11、进一步，所述确保每片板簧的刚度与实际一致，包括：
12、确定每片板簧的材料、弹性模量，并计算板簧有限元模型的刚度，通过调整弹性模量确保板簧刚度与实际一致。
13、进一步，所述通过有限元模型计算输出每片板簧简化的模态中性文件，包括：
14、在每片板簧的刚性连接区域建立约束，同时输出15阶模态，然后基于模态缩减法进行计算，最终获得简化的模态中性文件。
15、进一步，所述根据每片板簧之间的运动关系建立板簧的约束关系，包括：在板簧的垫片处或每片板簧的端部的刚性连接点建立旋转约束和平动约束；在骑马螺栓出的刚性连接点建立固定约束。
16、进一步，所述构建每片板簧间的摩擦力函数，包括：
17、通过计算提取垂直于每片板簧表面的约束反力作为接触力，建立每片板簧间的相对运动反馈函数来确定摩擦力的方向，并根据板簧材料初定一个摩擦系数，以构建摩擦力函数；
18、摩擦力函数具体如下：
19、f＝μ·if(v,1,0,-1)·f
20、其中，f为接触力；if(v,1,0,-1)为相对运动速度反馈函数，其作用是当速度为负时返回1，为正时返回-1，其他为0；μ为初定的摩擦系数。
21、进一步，所述根据刚度分析数据和试验数据校核、调教有限元模型，包括：
22、在动力学软件中进行刚度分析，将分析数据与板簧试验数据进行对比；
23、根据比对结果调整初定的摩擦系数μ校核、修正有限元模型。
24、第二方面，本专利技术还公开了一种板簧模型构建系统，包括：
25、建模模块，配置用于根据板簧的3d数字模型建立每片板簧的有限元模型，并确保每片板簧的刚度与实际一致；
26、计算模块，配置用于通过有限元模型计算输出每片板簧简化的模态中性文件；配置模块，配置用于根据每片板簧之间的运动关系建立板簧的约束关系；
27、函数构建模块，配置用于构建每片板簧间的摩擦力函数；
28、修正模块，配置用于通过动力学软件进行板簧的刚度分析，并根据刚度分析数据和试验数据校核、调教有限元模型。
29、第三方面，本专利技术还公开了一种板簧模型构建装置，包括：
30、存储器，用于存储板簧模型构建程序；
31、处理器，用于执行所述板簧模型构建程序时实现如上文任一项所述板簧模型构建方法的步骤。
32、第四方面，本专利技术还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有板簧模型构建程序，所述板簧模型构建程序被处理器执行时实现如上文任一项所述板簧模型构建方法的步骤。
33、对比现有技术，本专利技术有益效果在于：本专利技术公开了一种板簧模型构建方法、系统、装置及可读存储介质，实现了根据板簧的3d数模建立每片簧的有限元模型，并确保每片簧的刚度与实际一致；通过有限元模型计算输出每片簧简化的模态中性文件；根据每片板簧之间的运动关系进行合理装配，保证每片板簧运动的自由度；为每片板簧间建立摩擦力函数；根据试验数据校核板簧模型、调教模型。通过本专利技术构建的板簧模型，在动力学仿真、虚拟迭代载荷分解过程中具有计算效率高、迭代速度快的特点，可以有效应用于悬架及整车的动力学仿真，能够有效提高整车动力学仿真、整车动力学虚拟迭代、载荷分解的计算效率。
34、由此可见，本专利技术与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
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1.一种板簧模型构建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的板簧模型构建方法，其特征在于，所述根据板簧的3D数字模型建立每片板簧的有限元模型，包括：
3.根据权利要求2所述的板簧模型构建方法，其特征在于，所述确保每片板簧的刚度与实际一致，包括：
4.根据权利要求3所述的板簧模型构建方法，其特征在于，所述通过有限元模型计算输出每片板簧简化的模态中性文件，包括：
5.根据权利要求4所述的板簧模型构建方法，其特征在于，所述根据每片板簧之间的运动关系建立板簧的约束关系，包括：
6.根据权利要求5所述的板簧模型构建方法，其特征在于，所述构建每片板簧间的摩擦力函数，包括：
7.根据权利要求6所述的板簧模型构建方法，其特征在于，所述根据刚度分析数据和试验数据校核、调教有限元模型，包括：
8.一种板簧模型构建系统，其特征在于，包括：
9.一种板簧模型构建装置，其特征在于，包括：
10.一种可读存储介质，其特征在于：所述可读存储介质上存储有板簧模型构建程序，所述板簧模型构建程序被处
...【技术特征摘要】
1.一种板簧模型构建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的板簧模型构建方法，其特征在于，所述根据板簧的3d数字模型建立每片板簧的有限元模型，包括：
3.根据权利要求2所述的板簧模型构建方法，其特征在于，所述确保每片板簧的刚度与实际一致，包括：
4.根据权利要求3所述的板簧模型构建方法，其特征在于，所述通过有限元模型计算输出每片板簧简化的模态中性文件，包括：
5.根据权利要求4所述的板簧模型构建方法，其特征在于，所述根据每片板簧之间的运动关系建立板簧的约束关系，包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：张宗阳，张玉鹏，王凯，邴涛，王亚文，谢双双，张强，
申请(专利权)人：中国重汽集团济南动力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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