[发明专利]一种基于商用车整车参数边界元分析方法

说明书

本发明公开了一种基于商用车整车参数边界元分析方法，其特征是，包括如下步骤：1）施加规律性的变化载荷；2）获得阻尼特性曲线；3）阻尼特性分段加权；4）建立分段加权参数集；5）参数边界元提取；6）整车全局边界元设计。这种方法能合理精确的设计非线性阻尼、能提升非线性放缩匹配精确度、能节约开发周期和成本、能削减调教周期且便于形成模型的标准参数放缩数据库，便于对同等车型的减振设计提供参考。

技术领域

本发明涉及商用车技术，具体是一种基于商用车整车参数边界元分析方法。

背景技术

商用车的平顺性通常会严重影响驾驶平顺性和舒适性，因此很多企业和车辆研发行业都对商用车上的减振系统的减振参数特性提出了更高的要求，商用车常见配备的减振阻尼结构包括：悬置弹簧、阻尼器、橡胶衬套以及钢板弹簧等，因此，为使得整车的多减振阻尼结构能在整体上获得较好的调教效果，理论上需要满足减振阻尼结构的减振参数值都要匹配到最优，然而在实际的整车实体上，这些理论的最优值往往难以取到，往往只能对原有的阻尼参数特性整体进行比例放缩，获得对最优值的逼近。

商用车在车身的开发阶段中，商用车上安装的各减振组件，由于行驶工况的复杂性以及载荷的多样化，其减振阻尼的参数阻尼特性常多数设定为非线性态的特性曲线来以满足在不同的工况或载荷下对不同的阻尼特性的需求，非线性阻尼特性值的上下变动幅度值通常由结构的安装限位条件以及材料的属性限制决定，在现存的非线性阻尼试验设计软件(如Isight等软件)以及科研机构的常见的分析手段中，依然采用传统的线性阻尼的优化方法来设计阻尼，即通过对既有的非线性特性曲线进行具有一定放缩因子的放缩行为来对整体的特性曲线值进行规律放缩，但放缩方式是采用对称性的，且放缩范围的设定主要依赖于设计人员的主观经验，因此，在设计效果上存在人为的影响因素，无法获得最佳的设计效果。现有传统的非线性阻尼设计设计方法的设计思路可设定为：

假定初始的非线性阻尼特性曲线为S₀，放缩因子为C(C＝[c₀,c₁,c₂,...c_i])，设计目标为S_i，则传统的非线性阻尼的设计方法可表示为：

S_i＝S₀(1±c₀)(1±c₁)(1±c₂)...(1±c_i)

其中i为设计放缩的总次数，c₀为基于产品阻尼原始的特性曲线的放缩因子，该放缩因子受到减振器产品安装后接触的上下端之间的初始载荷大小来决定，随着减振器后期载荷等因素的不断变化调整，需要对上次的设计产品继续乘以一定的比例修改放缩因子(c₁,c₂,...,c_i),进而对原有的非线性曲线不断的进行放缩修正，以达到设计人员的设计目的，但由于该放缩方式是以非线性特性曲线整体上的全局放缩，因此很容易忽略区域性的最优匹配，导致使得阻尼的设计精度差，且放缩次数较少，没有考虑到多级载荷冲击多次放缩之间的影响效应，因此容易造成偶然误差的发生。

对于已经销售的商用车辆，设计人员对回收的问题车型进行性能调教时，由于问题车型的部分减振元件出现的磨损、变形以及断裂问题，需要对减振元件在实施修复，修复后的减振阻尼需要进行重新设计检验，此时设计时也由于缺乏设计范围的参考，原始的非线性特性曲线的放缩比例因子的变动范围和修复后非线性曲线的特性整体变动放缩比例因子值相差较大，因此需要耗费了较大的维护成本，且调教设计的时间较长，明显影响的产品的设计周期。在某些特殊的情况下，由于成本和生产开发的限制，部分研发人员对于部分问题车型为简化分析的步骤，只能利用已有的部分数据，来模拟线性的阻尼特性曲线来取代非线性特性曲线，这在一定程度上造成较大的匹配误差，与理论寻优值偏差较大，因而最终影响整车减振阻尼的最佳减振匹配结果。

发明内容