[发明专利]汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成方法及系统

权利要求书

1.一种汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成方法，其特征在于，包括：

测量弹簧上的三个不共线的点在汽车底盘悬架运动过程中的运动数据；

根据所述运动数据获得所述弹簧上的三个不共线的点的伸缩率，并通过建立固连坐标系，确定汽车底盘悬架运动各个时刻的弹簧摆转情况；

对弹簧的零件信息进行设置，将所述伸缩率和弹簧摆转情况的形成过程生成宏文件；

将所述宏文件输入至零件模型中并通过对所述宏文件的编译运行，获得所述弹簧在不同时刻的运动状态，生成所述弹簧的运动包络。

2.如权利要求1所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成方法，其特征在于，所述测量弹簧上的三个不共线的点在汽车底盘悬架运动过程中的运动数据，包括：

建立用于模拟各个时刻的汽车底盘悬架弹簧的空间运动的数字样机模型；

根据弹簧的实际安装情况，在所述数字样机模型中确定弹簧的上安装点、下安装点以及与所述上安装点和所述下安装点不共线的方向点的测量项；

通过监测所述上安装点和所述下安装点的运动情况获取所述弹簧的轴线及伸缩情况；通过监测所述方向点的运动情况获取所述弹簧在汽车底盘悬架运动过程中摆转情况；

利用所述数字样机模型对汽车底盘悬架运动过程进行仿真，记录仿真过程中所述弹簧在所述上安装点、所述下安装点以及与所述方向点的运动数据。

3.如权利要求2所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成方法，其特征在于，所述根据所述运动数据获得所述弹簧上的三个不共线的点的伸缩率，并通过建立固连坐标系，确定汽车底盘悬架运动各个时刻的弹簧摆转情况，包括：

测量汽车底盘悬架初始状态下的弹簧长度L₀和在汽车底盘悬架运动过程i时刻的弹簧的上安装点和下安装点之间的距离，作为在汽车底盘悬架运动过程中i时刻的弹簧长度L_i；i＞0；

将在汽车底盘悬架运动过程中i时刻的弹簧长度L_i与初始状态下的弹簧长度L₀的比L_i/L₀作为所述弹簧在i时刻的伸缩率；

根据所述弹簧的上安装点、下安装点和方向点的位置，确定所述固连坐标系的原点和三个方向轴；

将初始状态下的弹簧固连坐标系进行旋转和平移变换，使初始状态下的弹簧固连坐标系与在汽车底盘悬架运动过程中i时刻的弹簧固连坐标系重合；

记录所述弹簧的移动轨迹数据，获得所述弹簧在汽车底盘悬架运动各个时刻的弹簧摆转情况。

4.如权利要求3所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成方法，其特征在于，所述根据所述弹簧的上安装点、下安装点和方向点的位置，确定所述固连坐标系的原点和三个方向轴，具体为：

将弹簧在汽车底盘悬架运动过程中i时刻的所述上安装点作为所述固连坐标系的原点；

将所述原点至所述下安装点的方向作为所述固连坐标系的Z轴的正方向；

将所述原点至所述下安装点的向量叉乘所述原点至所述方向点的向量所获得的向量，作为所述固连坐标系的Y轴正方向的向量；将所述Y轴正方向的向量叉乘所述原点到所述方向点的向量后获得的向量，作为所述固连坐标系的X轴正方向的向量；所述方向点在所述固连坐标系的XZ平面上；

根据所述固连坐标系的原点、Z轴的正方向、所述Y轴正方向的向量以及所述X轴正方向的向量，确定汽车底盘悬架运动过程中i时刻弹簧的固连坐标系。

5.如权利要求4所述的汽车底盘悬架弹簧的运动包络的生成方法，其特征在于，记录所述弹簧的移动轨迹数据，获得所述弹簧在汽车底盘悬架运动各个时刻的弹簧摆转情况，包括：

逐一记录所述固连坐标系的原点、X方向单位向量、Y方向单位向量和Z方向单位向量四个参量在汽车底盘悬架运动过程中i时刻弹簧的x、y、z三个值；

分别将所述固连坐标系的原点、X方向单位向量、Y方向单位向量和Z方向单位向量四个参量在汽车底盘悬架运动过程中i时刻弹簧的x、y、z三个值，形成维度为12的弹簧摆转矩阵；

在所述维度为12的弹簧摆转矩阵中添加所述弹簧的伸缩率，形成在汽车底盘悬架运动过程中i时刻的维度为13的弹簧运动矩阵。