[发明专利]离合器分离力仿真计算方法及装置

说明书

本发明提供了一种离合器分离力仿真计算方法及装置，该方法包括：获取符合指定条件的膜片弹簧的三维模型和波形片的三维模型；至少基于膜片弹簧的三维模型和波形片的三维模型建立离合器总成的有限元模型；将膜片弹簧的材料特性参数和波形片的材料特征参数输入至离合器总成的有限元模型中，并通过对离合器总成的有限元模型施加第一边界条件仿真计算离合器总成的离合器分离力。本发明利用有限元方法对离合器总成整个分离过程进行仿真计算，并在离合器分离过程中，将膜片弹簧和波形片的弹性变形考虑进去，可以在产品装机前完成理论估计，避免不合格设计流入装配环节，节约开发成本，大大缩短开发周期。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，更具体地说，涉及一种离合器分离力仿真计算方法及装置。

背景技术

随着汽车工业的快速的发展，越来越多的消费者在购车时把重点从汽车的动力性、经济性转移到驾驶舒适性上来。对于手动挡汽车，在城市交通拥堵时需要反复踩踏离合器踏板，所以离合器踏板舒适性就显得非常重要。离合器踏板的力-位移特性是评价其操纵舒适性的重要指标，而离合器的分离力对离合器踏板的力-位移特性有非常大的影响。因此对离合器分离力的特性进行准确的计算对提高整车踏板舒适性有重要意义。

离合器分离力主要取决于离合器总成在分离过程中整体的轴向位移量和轴向刚度。相对于膜片弹簧和波形片，离合器总成中其它部件在分离过程中几乎没有变形位移，可近似认为是刚体，所以膜片弹簧和波形片的轴向刚度特性就决定了离合器分离力特性。目前，传统的产品开发模式主要凭借设计经验，通过模具修改，反复调整波形片和膜片弹簧的轴向刚度特性以达到优化离合器分离力的目的。但随着市场竞争越来越激烈、产品结构日趋复杂、性能要求增加、生产难度加大、设计周期要求越来越短等原因，这种开发模式已经不能满足目前产品开发高速有效的需求。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种离合器分离力仿真计算方法及装置。技术方案如下：

一种离合器分离力仿真计算方法，包括：

获取符合指定条件的膜片弹簧的三维模型和波形片的三维模型；

至少基于所述膜片弹簧的三维模型和所述波形片的三维模型建立离合器总成的有限元模型；

将所述膜片弹簧的材料特性参数和所述波形片的材料特征参数输入至所述离合器总成的有限元模型中，并通过对所述离合器总成的有限元模型施加第一边界条件仿真计算所述离合器总成的离合器分离力；

其中，所述获取符合指定条件的膜片弹簧的三维模型和波形片的三维模型，包括：

获取所述膜片弹簧的初始三维模型和所述波形片的初始三维模型；

基于所述膜片弹簧的初始三维模型建立所述膜片弹簧的有限元模型；以及基于所述波形片的初始三维模型建立所述波形片的有限元模型；

将所述膜片弹簧的材料特性参数输入至所述膜片弹簧的有限元模型中，并通过对所述膜片弹簧的有限元模型施加第二边界条件仿真计算所述膜片弹簧的力-位移特性；以及将所述波形片的材料特性参数输入至所述波形片的有限元模型中，并通过对所述波形片的有限元模型施加第三边界条件仿真计算所述波形片的压面特性；

计算所述膜片弹簧的力-位移特性的第一误差；以及计算所述波形片的压面特性的第二误差；

在所述第一误差和所述第二误差符合指定误差条件的情况下，确定所述膜片弹簧的初始三维模型为所述膜片弹簧的三维模型、所述波形片的初始三维模型为所述波形片的三维模型。

优选的，所述方法还包括：

分析所述离合器总成的离合器分离力。

优选的，所述材料特性参数包括：弹性模量、泊松比和密度。

优选的，所述离合器总成的有限元模型为1/2模型。