[发明专利]一种扭力梁式悬架轮心的动态载荷获取方法

权利要求书

1.一种扭力梁式悬架轮心的动态载荷获取方法，其特征在于，具体步骤如下：

第一步：载荷灵敏度分析：建立后悬架系统有限元分析模型；并按照标准工况，采用非线性有限元软件对后悬架系统有限元分析模型进行应力分析，获取扭力梁在各标准工况下的应力状态，罗列出载荷敏感应力点及其表面应力状态和云图；

第二步：试验方案制定及实施：根据扭力梁在各标准工况下的应力状态和云图，结合惠斯通电桥特点，制定扭力梁测量应变片粘贴位置及组桥方案；然后，组建扭力梁标定实物台架，并依据试验台架标定数据建立总体标定系数矩阵；再然后，利用整车装配标定验证总体标定系数矩阵是否满足对角占优的条件；若不满足，则重新制定扭力梁测量应变片粘贴位置及组桥方案；若满足，继续下一步；

第三步：动态荷载采集：完成整车可靠性道路动态载荷采集，获取扭力梁测量应变片的动态应变信号以及后轴左右螺旋弹簧位移、后轴左右轴头加速度、后轴左右减震器力和GPS信号；

第四步：动态载荷解耦：结合第二步的总体标定系数矩阵和第三步的测量应变片动态应变信号，完成解耦并获得扭力梁悬架轮心动态载荷；

第五步：动态载荷校验：根据第四步获得的扭力梁悬架轮心动态载荷，进一步完成合力及特殊工况荷载校验，然后将荷载校验结果输入多体仿真模型，对比仿真模型的输出结果与第三步中采集的内部信号相对应的动态载荷信号的一致性；若两者的一致性不满足，跳转至第二步重复流程；若两者的一致性满足，则直接输出扭力梁悬架轮心三向动态载荷。

2.根据权利要求1所述的一种扭力梁式悬架轮心的动态载荷获取方法，其特征在于：所述后悬架系统有限元分析模型包括扭力梁、减震器、螺旋弹簧及衬套组成的有限元分析模型。

3.根据权利要求1所述的一种扭力梁式悬架轮心的动态载荷获取方法，其特征在于，所述动态载荷解耦的具体计算方法是：假设共有m个激励作用于结构件，分别记为F_i，i＝1,2...m，建立n组响应信号采集单元，且n＝m，记为R_j，j＝1,2...n；按向量将激励和响应信号分别记为和

当将m个激励单独施加到结构件上，进行单激励下的标定试验，则每个激励均记录n组响应，最终标定试验中的响应信号向量扩展为m×n阶向量，新的响应信号向量记为R_ij，其中i＝1,2...m，j＝1,2...n，建立矩阵方程(3)：

其中，K_ij为标定系数矩阵，为响应信号与激励的比值；A为总体标定系数矩阵；总体标定系数矩阵应尽量满足对角矩阵；

将结构件安装到整车中，在道路上进行载荷谱采集试验，通过标定时建立的n组响应信号采集单元得到n组响应信号记为：

将总体标定矩阵A求逆，乘以即得到结构件在道路上的随机激励信号

前期标定时的激励处于轮心处，则此时获的激励信号即为悬架轮心处的动态载荷。