[发明专利]一种半主动悬置参数辨识方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压悬置参数辨识方法，具体涉及一种半主动悬置参数辨识方法。

背景技术

发动机悬置作为汽车动力总成中重要的支撑、隔振元件，对改善汽车舒适性起着至关重要的作用。传统的橡胶悬置由于其较小的阻尼和高频动态硬化效应，已无法满足汽车舒适性的要求。液压悬置的出现弥补了橡胶悬置阻尼过小的缺陷，且刚度和阻尼具有一定的频变特性，能较好地隔离发动机振动，成为一种重要的结构形式，但液压悬置结构一旦确定，其频变特性也随之确定，并不能很好适应汽车复杂运行工况的要求。近年来，半主动悬置由于其良好的工况适应性，成为国内外汽车工程领域的一个研究热点。

半主动悬置是在液压悬置基础上，通过改变液体粘度如磁流变悬置，或改变结构参数如解耦膜刚度控制式，以及节流孔控制式来实现其动特性调节的。目前，对半主动悬置动特性的研究大都采用集总参数建模的方法，但如何获得准确的集总参数模型的建模参数，一直是一个亟待解决的难题。现阶段获得建模参数的方法主要是实验法，包括特征点法和不动点法等。实验法需要加工液压悬置样件，并进行多次的动特性试验测试，不仅使设计周期和开发成本增加，且无法直接用于正向开发及结构优化设计。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种半主动悬置参数辨识方法，使其指导半主动悬置的正向研发工作，缩短半主动悬置研发周期，减少试验成本。

本发明的目的可以通过以下技术手段来实现：

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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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：

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，