[发明专利]发动机动力总成惯性参数测试辅助方法

权利要求书

1.一种发动机动力总成惯性参数测试辅助方法，其特征在于包括以下步骤：

<1>通过测量发动机动力总成的特征尺寸预估其惯性参数；

<2>根据惯性参数的定义规律判断动力总成惯性参数测量结果数据的正确性；

<3>通过构建惯性参数等效模型，判断发动机动力总成惯性参数测试数据的合理性。

2.根据权利要求1所述的发动机动力总成惯性参数测试辅助方法，其特征在于：步骤<1>按以下操作进行：测量发动机动力总成的特征尺寸，根据特征尺寸构建与该发动机动力总成质量相同的三个矩形体组成的匀质实心立方体，通过计算该特征体的惯性参数，在该发动机动力总成上测试台之前，得到其惯性参数的近似数值。

3.根据权利要求1所述的发动机动力总成惯性参数测试辅助方法，其特征在于：步骤<2>按以下操作进行：动力总成惯性参数的测量结果包括动力总成质量m，质心在发动机坐标系O_e-X_eY_eZ_e中的坐标值x_c、y_c、z_c，动力总成在质心坐标系O_c-X_cY_cZ_c的惯性矩I_xx、I_yy、I_zz，惯性积I_xy、I_yz、I_zx；根据惯性参数的定义：

I_xx＝∫(y²+z²)dm，I_yy＝∫(x²+z²)dm，I_zz＝∫(x²+y²)dm，

I_xy＝∫xydm，I_yz＝∫yzdm，I_zx＝∫zxdm，

可知：

I_xx+I_yy-I_zz＝∫[(y²+z²)+(x²+z²)-(x²+y²)]dm＝∫2z²dm≥0，

I_xx+I_zz-I_yy＝∫[(y²+z²)+(x²+y²)-(x²+z²)]dm＝∫2y²dm≥0，

I_yy+I_zz-I_xx＝∫[(x²+z²)+(x²+y²)-(y²+z²)]dm＝∫2x²dm≥0，

I_xx-2I_yz＝∫(y²+z²)dm-2∫yzdm＝∫(y²+z²-2yz)dm＝∫(y-z)²dm≥0，

I_yy-2I_xz＝∫(x²+z²)dm-2∫xzdm＝∫(x²+z²-2xz)dm＝∫(x-z)²dm≥0，

I_zz-2I_xy＝∫(x²+y²)dm-2∫xydm＝∫(x²+y²-2xy)dm＝∫(x-y)²dm≥0，

若测得的惯性参数不能同时满足以下六个不等式：

I_xx+I_yy≥I_zz，I_xx+I_zz≥I_yy，I_yy+I_zz≥I_xx，I_xx≥2I_yz，I_yy≥2I_zx，I_zz≥2I_xy，

则直接判定动力总成惯性参数测试数据错误。

4.根据权利要求1所述的发动机动力总成惯性参数测试辅助方法，其特征在于步骤<3>按以下操作进行：

3.1根据动力总成在质心标系O_c-X_cY_cZ_c内的惯性矩、惯性积测试数据，计算动力总成的三个主惯性矩和惯性主轴坐标系O_m-X_mY_mZ_m在质心坐标系内的方向余弦阵：A=cos(Xc,Xm)cos(Xc,Ym)cos(Xc,Zm)cos(Yc,Xm)cos(Yc,Ym)cos(Yc,Zm)cos(Zc,Xm)cos(Zc,Ym)cos(Zc,Zm),]]>其中X_m，Y_m，Z_m分别为惯性主轴坐标系的坐标轴；

3.2根据动力总成的三个主惯性矩和质量m，计算出惯性矩与其相等的等效长方体的尺寸和密度：

长度：a=6(-Jxx+Jyy+Jzz)m,]]>

宽度：b=6(Jxx-Jyy+Jzz)m,]]>

高度：c=6(Jxx+Jyy-Jzz)m,]]>

密度：ρ＝m/(abc)；

3.3根据动力总成的惯性主轴坐标轴对质心坐标系的方向余弦阵A，计算出惯性主轴坐标系O_m-X_mY_mZ_m各坐标轴与质心坐标系O_c-X_cZ_c各坐标轴的夹角；

3.4在发动机动力总成数模中，构建三个边与惯性主轴坐标系坐标轴平行的等效长方体，等效长方体中心O_m与数模质心O_c重合，形成等效长方体与动力总成数模共存的模型；

或者在步骤<1>中得到的特征体中，构建三个边与惯性主轴坐标系坐标轴平行的等效长方体，等效长方体中心O_m与特征体质心O_c重合，构成等效长方体与特征体共存的模型；

3.5观察等效长方体在发动机动力总成数模中的方位，对照发动机动力总成质量分布的特点，通过对照分析等效长方体走向和质量分布规律与发动机动力总成实际质量走向与质量分布规律是否相符，判断动力总成惯性参数测量结果数据的合理性；

或者观察等效长方体在特征体中的方位，对照特征体质量分布的特点，通过对照分析等效长方体走向与质量分布规律与特征体的实际质量走向与质量分布规律是否相符，判断动力总成惯性参数测量结果数据的合理性；

还可根据等效长方体三个边长a、b、c与动力总成对应特征尺寸相对大小关系判断动力总成惯性参数测量结果数据的合理性。