[发明专利]一种基于MWorks的悬架设计、仿真、分析一体化方法

说明书

本发明提供了一种基于MWorks的悬架设计、仿真、分析一体化方法，包括如下步骤：S1、利用MWorks软件搭建悬架结构模型，设定悬架结构模型参数，悬架结构模型参数包括结构尺寸参数和/或减振元器件参数；S2、利用MWorks软件搭建悬架虚拟试验台，对悬架结构模型进行仿真；S3、利用MWorks软件获取仿真数据和根据仿真数据计算得到的评价指标；S4、根据评价指标，对悬架结构模型或者悬架结构模型参数进行调整，重复步骤S2至步骤S3，直至评价指标合格。通过利用MWorks软件搭建模型，将悬架定制与选型、参数设置与仿真、性能分析与评价集成建模，可以实现对悬架系统进行快速建模、仿真、分析工作，从而缩短了开发周期，减少了开发成本。

技术领域

本发明涉及车辆悬架设计技术领域，具体涉及一种基于MWorks的悬架设计、仿真、分析一体化方法。

背景技术

悬架是汽车在行驶过程中缓冲和衰减路面输入冲击的重要组成部分，在很大程度上决定了汽车的行驶安全性，乘坐舒适性和操纵稳定性。一款新型悬架的设计往往需要经过以下过程：悬架设计，包括悬架形式的确定、减振部件的结构设计、各零部件参数设置；建模与仿真，包括悬架振动系统动力学方程的数学建模与求解、物理建模与仿真等；样机试验，主要包括1/4悬架性能测试、整车悬架性能测试；试验结果处理与分析，主要包括平顺性、操纵稳定性的评价；优化，主要包括结构优化与参数优化。

在悬架设计阶段，设计人员需要考虑空间、性能、成本、工艺等因素，选择合适的悬架类型，并初步设置较为合理的结构参数；在仿真阶段，设计人员会通过搭建数学模型或物理模型对悬架性能进行研究；在性能分析阶段，平顺性指标主要包括车身加速度、悬架动挠度、轮胎与地面间相对动载荷，操纵稳定性相关的性能指标则是车身俯仰角度、侧偏角度等。现有技术中，在建模和仿真阶段，一般利用MATLAB软件搭建数学模型或者利用Adams软件搭建多体悬架模型，MATLAB软件搭建数学模型是通过求解运动学微分方程得到悬架的性能指标，但其建模难度大，可视化效果差，局部结构更新过程复杂；而Adams软件搭建多体悬架模型难以在数学意义上解释悬架的动力学特性。

综上可知，现有技术在悬架设计开发中的各个阶段分别存在多种需要综合考量的因素，难以做到集成建模，因此造成了开发周期长，开发成本高的问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中无法将悬架定制与选型、参数设置与仿真、性能分析与评价集成建模，因而造成悬架设计开发周期长，开发成本高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于MWorks的悬架设计、仿真、分析一体化方法，包括步骤：S1、利用所述MWorks软件搭建悬架结构模型，设定悬架结构模型参数，所述悬架结构模型参数包括结构尺寸参数和/或减振元器件参数；S2、利用所述MWorks软件搭建悬架虚拟试验台，对所述悬架结构模型进行仿真；S3、利用所述MWorks软件获取仿真数据和根据所述仿真数据计算得到的评价指标；S4、根据所述评价指标，对所述悬架结构模型或者所述悬架结构模型参数进行调整，重复步骤S2至步骤S3，直至所述评价指标合格。

可选地，在步骤S1中，所述利用MWorks软件搭建悬架结构模型包括定制所述悬架结构模型或者从所述MWorks软件的悬架模型库中选择预设悬架结构模型，所述预设悬架结构模型包括双横臂悬架、单纵臂悬架、麦弗逊悬架和/或多连杆悬架。

可选地，步骤S2的具体步骤包括：S21、选择测试平台，所述测试平台包括1/4激振试验台或者整车激振试验台；S22、设置簧上质量和簧下质量；S23、设置路面输入信号；S24、接入传感器；S25、设置仿真时间和仿真步长，进行仿真。

可选地，当所述测试平台为1/4激振试验台时，则所述路面输入信号包括准静态三角波信号、正弦信号、随机信号和/或真实路面数据；当所述测试平台为整车激振试验台时，则所述路面输入信号包括前悬同向阶跃信号、前悬反向阶跃信号、整车向下阶跃信号、单侧脉冲信号和/或所述真实路面数据。