[发明专利]液力缓速器制动性能仿真方法和装置

说明书

本发明提供了一种液力缓速器制动性能仿真方法和装置，属于液力缓速器性能预测技术领域，在全流道轮腔模型区域，使用在网格节点处生成的流体粒子来替代网格单元，模拟流体运动，而在定轮模型区域和动轮模型区域，采用刚体网格单元进行描述。通过流体粒子和网格单元间的相互作用，能够真实模拟出液力缓速器的工作状态，获得相对准确的稳态制动转矩数值，同时能够对动态制动性能进行预测。通过流体粒子和网格单元已经将流体和固体清晰的区分开来，不需要划分清晰的接触面，而是只需定义发生接触的组件，降低了对网格质量的依赖程度，不需要再细化关键接触面网格，因此，减少了计算量，节省了前处理的工作量。

技术领域

本发明涉及液力缓速器性能预测技术领域，具体而言，涉及一种液力缓速器制动性能仿真方法和装置。

背景技术

为了适应现代车辆日益向高速和重载发展的趋势，液力缓速器作为重要的辅助制动装置，越来越多的在车辆制动系统中应用。液力缓速器的主要性能参数是制动力矩、起效时间等。

目前，有关液力缓速器的性能仿真分析大多是基于CFD(欧拉网格)的数值仿真技术，其基本思想是将时间和空间域中连续物理量的场替换为有限离散点上变量值的集合，基于一定的假设，通过建立这些离散点变量的关系方程式，求解得到场变量的近似值。在总结分析液力缓速器内部流动规律及其制动性能之间关系的基础上，利用降阶技术预测其动态性能。但是，基于欧拉网格的数值模拟方法存在着一些不太完善的假设，包括很多理想条件，导致计算不收敛或者产生很大的误差，而且无法满足将来在虚拟现实环境下仿真时对真实性和实时性的要求。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种液力缓速器制动性能仿真方法和装置，通过粒子和网格单元间的相互作用，能够更真实地模拟液力缓速器的工作状态。

第一方面，本发明实施例提供了一种液力缓速器制动性能仿真方法，包括：

针对选定的液力缓速器，建立几何模型；所述几何模型包括定轮模型区域、动轮模型区域和全流道模型区域；

对所述几何模型进行简化，将所述全流道模型区域构建为封闭的全流道轮腔模型区域；

按照各个区域的不同属性，将所述几何模型的各个区域划分为体网格单元；

在全流道轮腔模型区域，将体网格单元节点转化为流体粒子，用于模拟流体运动；

根据预设的流体粒子的光滑长度，通过光滑核函数，在全流道轮腔模型区域内构建油液流动模型；

针对所述油液流动模型，采用粒子搜索算法，确定流体粒子之间的相互作用；采用接触算法，确定流体粒子与体网格单元之间的相互作用，以建立液力缓速器制动性能仿真模型；

向所述液力缓速器制动性能仿真模型内输入恒定的转速，得到所述液力缓速器制动性能仿真模型在不同转速下的稳态制动转矩；输入随仿真时间变化的转速，得到所述液力缓速器的动态制动转矩；

输出所述液力缓速器制动性能仿真模型和所述不同转速下的稳态制动转矩。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：

根据输出的所述液力缓速器制动性能仿真模型对所述液力缓速器的制动性能进行预测；以使设计人员根据制动性能预测结果对所述液力缓速器的结构进行优化。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，输出所述液力缓速器制动性能仿真模型和所述不同转速下的稳态制动转矩及动态性能之前，所述方法还包括：

判断所述液力缓速器制动性能仿真模型内的流体粒子的运动情况是否满足要求；

如果否，调整粒子搜索算法和接触算法的控制参数，建立液力缓速器制动性能仿真模型；