[发明专利]一种横向稳定杆刚度的分析方法及装置有效

专利信息
申请号: 201910434954.6 申请日: 2019-05-23
公开(公告)号: CN111985044B 公开(公告)日: 2023-08-04
发明(设计)人: 申振宇 申请(专利权)人: 上海汽车集团股份有限公司
主分类号: G06F30/15 分类号: G06F30/15;G06F30/23;B60G21/055
代理公司: 北京信远达知识产权代理有限公司 11304 代理人: 魏晓波
地址: 201203 上海市浦东新区*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 横向 稳定 刚度 分析 方法 装置
【说明书】:

本申请实施例公开了一种横向稳定杆刚度的分析方法及装置,首先建立横向稳定杆的有限元模型,获取横向稳定杆的剪切梁材料参数,并根据弹簧单元的刚度系数与剪切梁材料参数的第一对应关系,计算获得弹簧单元的第一刚度系数,并将弹簧单元的第一刚度系数确定为横向稳定杆的第一刚度系数。由于横向稳定杆从其结构和功能特点来看,可以认为材料为弹簧的扭杆弹簧,在只考虑横向稳定杆线性变形的情况下,可以用弹簧单元进行模拟,将弹簧单元的刚度系数等效横向稳定杆的刚度系数,建模简单,而且获得刚度系数来源于横向稳定杆自身材料参数,模拟准确,提高横向稳定杆刚度评估的准确性。

技术领域

本申请涉及汽车技术领域,具体涉及一种横向稳定杆刚度的分析方法及装置。

背景技术

横向稳定杆,又称防倾杆、平衡杆,是汽车悬架中的一种辅助弹性元件。通常情况下,横向稳定杆呈“U”形,横置在汽车的前端和后端。横向稳定杆杆身的中部,用橡胶衬套与车身或车架铰接相连,两端通过侧壁端部的橡胶垫或球头销与悬架导向臂连接,如图1所示。横向稳定杆的功用是在车身转弯时,减少汽车横向侧倾程度,防止发生过大的横向侧倾,尽量使车身保持平衡,提高行驶安全。

在实际的生产应用中,为保证横向稳定杆工作稳定性,在横向稳定杆出厂前,需对横向稳定杆的各项指标进行评价测试。其中,横向稳定杆的刚度是最重要的评价指标,该指标直接影响悬架的侧倾高度以及整车的稳定性。

现有技术中,主要采用有限元建模方式获得横向稳定杆的刚度,通常采用四面体单元、六面体单元或者梁单元模拟横向稳定杆。然而,使用梁单元模型,建模方法相对简单,但是对截面特征较为复杂的横向稳定杆不能很好的表达其几何特征;使用六面体单元建模虽可以反映横向稳定杆的曲线曲面特征,所建模型较为精确,但建模较为复杂且要求较高的建模技巧,费时费力;使用四面体单元建模相对容易,对几何特征的模拟也很准确,但由于四面体单元刚度偏高,会导致横向稳定杆刚度数值也偏大。

发明内容

有鉴于此,本申请实施例提供一种横向稳定杆的刚度分析方法及装置,以解决现有技术中刚度模拟不准确、建模方式复杂的问题。

为解决上述问题,本申请实施例提供的技术方案如下:

在本申请实施例第一方面,提供了一种横向稳定杆刚度的分析方法,该方法可以包括:

建立所述横向稳定杆的有限元模型,所述有限元模型中弹簧单元模拟所述横向稳定杆的剪切梁,所述有限元模型中梁单元模拟所述横向稳定杆的摇臂;所述方法包括:

获取剪切梁材料参数,所述剪切梁材料参数包括剪切模量、扭转惯性矩以及剪切梁长度;

根据所述弹簧单元的刚度系数与所述剪切梁材料参数的第一对应关系,获得所述弹簧单元的第一刚度系数;

将所述弹簧单元的第一刚度系数确定为所述横向稳定杆的第一刚度系数。

在一种可能的实现方式中,所述剪切梁参数还包括弹性模量、截面面积,所述方法还包括:

根据所述弹簧单元的刚度系数与所述剪切梁材料参数的第二对应关系,获得所述弹簧单元的第二刚度系数;

将所述弹簧单元的第二刚度系数确定为所述横向稳定杆的第二刚度系数。

在一种可能的实现方式中,其特征在于,所述剪切梁材料参数还包括三个轴向分别对应的弯曲惯性矩、以及三个轴向分别对应的剪切修正系数;所述方法还包括:

针对任一轴向,根据所述弹簧单元的刚度系数与所述剪切梁材料参数的第三对应关系,获得所述弹簧单元在所述轴向对应的第三刚度系数;

将所述弹簧单元在所述轴向对应的第三刚度系数确定为所述横向稳定杆在所述轴向对应的第三刚度系数。

在一种可能的实现方式中,其特征在于,所述方法还包括:

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