[发明专利]一种半主动悬置参数辨识方法

权利要求书

1.一种半主动悬置参数辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.利用CATIA软件建立半主动悬置的几何模型；

S2.将所述几何模型导入Hypermesh软件中建立半主动悬置的网格模型；

S3.根据所要提取的参数，将所述网格模型中与要提取的参数相关的部分导入ADINA软件中，通过设置其边界条件，建立提取所需参数的半主动悬置的液固耦合模型；

S4.求解各个参数对应的液固耦合模型，通过后续计算得到半主动悬置的参数辨识结果。

2.根据权利要求1所述的一种半主动悬置参数辨识方法，其特征在于：步骤S1中的几何模型经过了简化处理，具体由加强块、橡胶主簧、上液室液体、惯性通道液体、下液室液体、解耦膜、气体和橡胶底膜组成，将几何模型存为igs格式便可导入Hypermesh软件中。

3.根据权利要求2所述的一种半主动悬置参数辨识方法，其特征在于：步骤S3中的边界条件设置包括对约束边界、载荷边界以及液固耦合面边界的设置。

4.根据权利要求3所述的一种半主动悬置参数辨识方法，其特征在于：所述参数包括橡胶主簧静刚度K_r、等效泵压面积A_p、上液室体积刚度K₁、下液室体积刚度K₂、惯性通道液体惯性系数I和流量阻尼系数R，上述各参数的具体求解方法如下：

1)橡胶主簧静刚度K_r

将橡胶主簧和加强块的网格模型导入ADINA软件中，橡胶主簧静刚度K_r根据公式F＝K_r·X计算，式中F为外界加载力，X为橡胶主簧上端中心点的位移；计算时，在加强块中心处施加一个垂向位移载荷，约束橡胶主簧下端，通过提取液压悬置的作用反力，获得橡胶主簧上端中心点处的力-位移曲线，便可得到橡胶主簧静刚度K_r；

2)等效泵压面积A_p

计算等效泵压面积A_p时在液压悬置的上液室底部增加一个活塞的网格模型，仿真时给橡胶主簧中心位置施加一个向下的力推动上液室液体向下挤压，上液室液体的挤压使得所述活塞向下移动，通过计算活塞扫过的体积与橡胶主簧的位移之比，便可以得到等效泵压面积A_p。将橡胶主簧、加强块、液体及活塞的网格模型导入ADINA软件中，设置橡胶主簧的下表面与活塞的上表面、液体的上下表面为液固耦合面，具体的等效泵压面积A_p按以下公式计算得到：

Ap=πD2S4X,]]>

上式中S为活塞位移，D为活塞下端直径，X为橡胶主簧位移；

3)上液室体积刚度K₁

将橡胶主簧、加强块、解耦膜、上液室液体及气体腔气体的网格模型导入ADINA中，上液室体积刚度K₁定义为上液室压强的变化量与体积变化量之比；仿真计算时，在上液室液体下表面s施加一垂向速度v，经过一定时间t，可以得到流入上液室的液体体积和上液室的均布压强P，由此计算上液室体积刚度K₁，

K1=Psvt]]>

半主动悬置具有气体腔打开和关闭这两种工作模式，仿真时，气体腔关闭定义为气体网格下表面为Wall，此时上液室内形成一个密闭的腔体，气体腔打开时取消下表面的Wall条件，此时上液室内形成一个敞开的腔体，两种工作模式下分别计算上液室体积刚度K₁；

4)下液室体积刚度K₂

计算下液室体积刚度K₂只需下液室液体与橡胶底膜的网格模型，仿真时，外界液体从下液室顶部进入，进入的液体会使橡胶底膜变形，通过液体速度与时间的乘积计算流入下液室的液体体积，同时提取下液室内压强，得到压强随液体体积变化的曲线，从而可以计算出下液室体积刚度K₂；

5)惯性通道液体惯性系数I和流量阻尼系数R

由集总参数模型式子式中P₁为上液室压强，P₂为下液室压强，Q为液体流量，可知，在惯性通道两端的压强差ΔP＝P₁-P₂、惯性通道内液体的流量Q及流量Q的变化率已知的情况下，便可以计算得到惯性通道内液体惯性系数I和流量阻尼系数R，具体计算方法如下：

在时刻x，惯性通道两端的压强差、流量和流量的变化率分别用ΔP^x、Q^x和来表示，取n个时刻点，得：

A＝UB,

其中

对于上式，方程中只有两个未知数I和R，但是方程组的个数却有n个，而n>>2，该方程组一般而言没有解,因此引入最小二乘法，通过最小化误差的平方和寻找方程组的最佳匹配数据，也就是寻找满足所有方程组误差最小的I和R，根据最小二乘法，可得,

B＝(U^TU)^-1U^TA,

将液体和橡胶底膜网格导入ADINA中，通过提取液固耦合模型中上液室压强P₁、下液室压强P₂以及惯性通道中的液体流量Q数据便可以计算求得惯性通道液体惯性系数I和流量阻尼系数R。