[发明专利]车辆驾驶室车架结构优化方法

说明书

本发明旨在提供一种车辆驾驶室车架结构优化方法，包括以下步骤：A、构建传递路径分析模型，获取振动路径贡献量，确定车架目标路径；B、对实体模型输入预设激励进行测试，得到实测加速度值；构建有限元模型，得到仿真加速度值与各个方向仿真误差系数；C、设定实际优化总目标加速度值，计算实际结构优化目标加速度值；预设误差优化参数，计算总削减目标值并进行分解；计算仿真结构优化目标加速度值；D、构建等效切削率模型，计算车架目标路径的加速度目标值；E、对有限元模型的优化区域进行拓扑优化，得到优化后的驾驶室‑车架结构的有限元模型。该方法克服现有技术优化不全面、盲目性大的缺陷，具有针对性强、优化效率高的特点。

技术领域

本发明涉及车辆结构设计领域，具体涉及一种车辆驾驶室车架结构优化方法。

背景技术

低速载重货车因其性价比高而受到广泛欢迎，其特点是：适应性强、载重量大、在农村土路和泥泞路等较为恶劣的情况仍能保持很好的可靠性。但随着生活水平的不断提高，人们在注重性价比和可靠性的同时，对舒适性也提出了更高的要求。用户反映方向盘的抖动容易使驾驶者对方向的掌控感降低；仪表盘的振动使驾驶者更难看清车辆的运行数据；座椅的振动容易造成驾驶者的疲劳；而倒车镜的振动剧烈容易造成驾驶者对车外的情形产生误判。另外，根据该企业技术人员反映，该车驾驶室有数处容易产生振动裂纹。因此，该型号低速载重货车的振动问题需要加以控制。

低速载重货车的振动优化通常采用发动机悬置优化以及驾驶室-车架结构优化，目前现有的驾驶室-车架结构优化时，没有考虑到振动的传递路径，且没有分解总体目标，具有以下缺陷：

1、若不考虑振动路径，可能会导致目标点的振动降低，但是问题传递路径仍然没有改善，局部路径容易发生问题，无法提升整体性能；

2、若不考虑分解目标，对于一个整体系统而言，无法有针对性的进行优化。

发明内容

本发明旨在提供一种车辆驾驶室车架结构优化方法，该方法克服现有技术优化不全面、盲目性大的缺陷，具有针对性强、优化效率高的特点，从根本上解决振动问题。

本发明的技术方案如下：

一种车辆驾驶室车架结构优化方法，包括以下步骤：

A、对待优化的驾驶室-车架结构实体构建振动传递路径分析模型，以驾驶员座椅为响应点，分别构建总系统振动传递路径分析模型、车架子系统振动传递路径分析模型和驾驶室子系统振动传递路径分析模型，进行测试，获得总系统和两个子系统的传递函数和工况数据，分析总系统和两个子系统中的各个传递路径的振动贡献量和各频率响应，确定总系统和两个子系统中贡献量较大的振动路径和关键频率，作为优化目标路径；

B、建立待优化的驾驶室-车架结构的有限元模型，根据实体的振动传递路径分析模型，在有限元模型建立虚拟振动传递路径分析模型，同样分为总系统振动传递路径分析模型、车架子系统振动传递路径分析模型和驾驶室子系统振动传递路径分析模型，计算得到虚拟路径振动贡献量，确定虚拟振动传递路径分析模型中贡献量较大的振动路径，即虚拟测试路径；确保优化目标路径与虚拟测试路径一致，否则重新建立虚拟振动传递路径分析模型；

分别对响应点X向、Y向和Z向的加速度实测值与仿真值进行对比，分别求出对应的误差率，加1后作为仿真误差系数；

C、设定驾驶室-车架结构优化总目标，并将其与加速度实测值计算总削减目标值；利用等效削减的方式，将总削减目标值分解为驾驶室子系统的削减目标值与车架子系统的削减目标值；驾驶室-车架结构优化总目标乘以仿真误差系数得到仿真优化总目标；

D、对优化目标路径构建等效消减率模型，得到优化目标路径分别对于响应点的X向、Y向和Z向的等效削减率；结合上述等效削减率与车架子系统的削减目标值进行计算得到优化目标路径的加速度目标值；