[发明专利]一种橡胶悬置在不同预载下动刚度的计算方法

说明书

本发明公开了一种橡胶悬置在不同预载下动刚度的计算方法，包括：建立橡胶悬置三维数学模型，并基于橡胶悬置三维数学模型得到橡胶悬置的网格模型；将橡胶悬置的网格模型导入至有限元软件中，完成静力分析的有限元前处理步骤并提交计算，得到静力分析的结果；根据静力分析的结果，将橡胶悬置的网格模型中的网格单元进行分组；在分组后的网格模型中为不同组别的网格单元赋予不同的材料参数；基于分组后的网格模型完成橡胶悬置动态特性分析的有限元前处理步骤并提交计算，得到动态特性的分析结果；根据动态特性的分析结果，提取出橡胶悬置的动刚度。本发明有效降低了计算误差，提高动刚度的计算精度，满足在不同工况下悬置系统隔振性能的精度要求。

技术领域

本发明涉及减振元件技术领域，尤其涉及一种橡胶悬置在不同预载下动刚度的计算方法。

背景技术

橡胶悬置作为汽车动力总成和车架之间的连接件和隔振件，能有效抑制因动力总成不平衡激励引起的振动及噪声，在乘用车的悬置系统中广泛运用。由于电动汽车在行驶过程中存在高频啸叫等问题，且该噪声部分由电机通过结果路径传递至车内，故一个优良的橡胶悬置应有效地隔绝该噪声。同时，动车的动力单元电机具有大扭矩的特性，电动车全油门加速时悬置处于完全压缩状况，此时悬置承受了极大的载荷。为提高悬置系统的隔振率，有效地提高车辆的行驶舒适性，橡胶悬置在不同预载下的动态特性与悬置系统的匹配成为其设计的关键。因此，在橡胶悬置的设计初期准确的计算其动态特性，并有目的地设计其在不同工况下的动态性能，关乎到橡胶悬置设计的好坏，并会最终影响到汽车的行驶舒适性。

目前，计算橡胶悬置不同预载下的动态特性的方法有：有限元法，其具体为，通过建立复杂的有限元模型，只输入一组橡胶材料的粘弹性本构参数，施加不同频率下的位移或力激励，计算橡胶悬置的仿真系统的响应，最后经过数据处理得到橡胶悬置的仿真系统的动刚度。但是，通过上述的有限元法来计算橡胶悬置的动态特性，只能预测橡胶悬置在无预载或者预载较小时的动态特性，无法计算橡胶悬置在大预载下的动态特性。上官文斌和彭捷在专利申请文献《一种橡胶悬置动刚度的预测方法》中提供了一种橡胶悬置动刚度的预测方法，该方法只能较为准确地计算部分预载下橡胶悬置的动刚度，在部分载荷下其计算误差明显大于15％。

发明内容

本发明提供一种橡胶悬置在不同预载下动刚度的计算方法，能有效解决现有技术动刚度计算误差大的问题。

为了实现本发明目的，本发明提供一种橡胶悬置不同预载下的动刚度的计算方法，包含以下步骤：

S1：建立橡胶悬置三维数学模型，并基于橡胶悬置三维数学模型得到橡胶悬置的网格模型；

S2：将橡胶悬置的网格模型导入至有限元软件中，完成橡胶悬置静力分析的有限元前处理步骤并提交计算，得到静力分析的结果；

S3：根据静力分析的结果，将橡胶悬置的网格模型中的网格单元进行分组；

S4：在分组后的网格模型中，为不同组别的网格单元赋予不同的材料参数；

S5：基于分组后的网格模型，完成橡胶悬置动态特性分析的有限元前处理步骤并提交计算，得到动态特性的分析结果；

S6：根据动态特性的分析结果，提取出橡胶悬置的动刚度。

作为上述发明方案的改进，S1获得所述橡胶悬置的网格模型的具体步骤包括：

采用三维建模软件建立橡胶悬置三维数学模型；

采用有限元前处理软件对橡胶悬置的三维数学模型进行网格划分，得到橡胶悬置的网格模型。

作为上述发明方案的改进，所述S2中的橡胶悬置静力分析的有限元前处理步骤具体包括：

将橡胶悬置的网格模型导入至有限元软件中；