[发明专利]一种乘用车车身六自由度载荷测试及计算方法

说明书

本发明涉及一种乘用车车身六自由度载荷测试及计算方法，包括在车身悬架支处安装多个三分力传感器，组成一个阵列系统，以确定被测试物体悬架支点处六自由度的载荷情况；将12V供电电源与多个三分力传感器相连，给传感器供电；将数据采集仪器与三分力传感器连接，用于采集传感器信息；在汽车试验场按照试验规范对三分力传感器阵列系统进行数据采集，获得车身对应位置处六自由度的载荷；将测量得到的力和力矩分别带入受力计算数学模型中进行计算，得到车身的三自由度的受力和车身的三自由度的力矩；计算得到车身所受的六自由度上的载荷情况。本发明计算方法，能准确获取车辆运行时乘用车车身六自由度载荷实际值，测试及计算方法简单，易于实现。

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种用于测试和计算乘用车车身六自由度载荷的方法。

背景技术

车辆在运行中，车身承受很大载荷，主要有车内装载的人员、物品的重量以及车身自重收路面激励引起的垂向载荷，受路面、加减速、制动等影响引起的纵向载荷，受转向影响引起的侧向载荷，同时车身还受到弯矩和扭矩载荷。这些载荷是进行车身设计时的重要参数。

获得这些载荷现阶段的一个主要途径是通过在悬架位置安装位移传感器测量悬架位移，并在底盘和车身上安装加速度传感器，计算从底盘到车身的传递函数；同时，需要测量四个车轮受到的六分力参数。将得到位移、加速度、六分力这些参数作为边界载荷，输入到车身模型上，计算得到相应的载荷。这种方法基于一些受到模型精度、边界条件等限制，计算结果存在一定的误差。如何获得这些载荷在车辆运行时的实际值一直是汽车行业的一个痛点。

现有技术公开了一种复现风力机六自由度载荷的液压加载试验台，包括驱动电机，驱动电机的输出轴连接减速箱，减速箱的输出轴通过联轴器连接加载装置的传动轴，加载装置的传动轴与风电机组的主轴固定连接，所述驱动电机上固定有用于模拟风涡轮的转动惯量的配重块；所述加载装置包括箱体、位于箱体内的推力盘、可转动地穿设在推力盘中心的传动轴、加载在推力盘上的24个加载单元，所述箱体和推力盘之间连接有阻止推力盘转动的止动机构，所述箱体与地面固定。

现有技术还公开了一种风力发电机组试验台多自由度载荷传递工装，包括内圈、外圈、连接梁、齿圈和油槽，所述内圈设于外圈中心处并通过多个连接梁与外圈相连接，用于连接试验台被测机构并传递载荷，多个连接梁以外圈的圆心为中心径向阵列排布，所述齿圈与内圈同轴并安装于该多个连接梁的下方，与能够产生转矩的外部齿轮啮合传动实现转矩的加载，所述油槽有多个并以外圈的圆心为中心环向阵列排布于外圈上，用于直接承受外部载荷加载装置的载荷并能够将其所受载荷传递至外圈上。

现有技术还公开了一种风力发电机组风况载荷模拟器，包括安装架、加载回转轴和旋转组件，所述加载回转轴安装在所述安装架上，所述加载回转轴的一端与风力发电机组的输入轴相连，另一端与旋转组件相连，所述加载回转轴上套设有轴承组件，所述安装架上安装有多个用于向轴承组件的外圆周上施加压力的载荷加载器。

但是，上述测试装置及方法并不适用于乘用车车身六自由度载荷的获取。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种乘用车车身六自由度载荷测试及计算方法，以解决准确获取车辆运行时乘用车车身六自由度载荷实际值的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种乘用车车身六自由度载荷测试及计算方法，包括以下步骤：

A、在车身悬架支点处安装多个三分力传感器组成一个阵列系统，以确定被测试物体悬架支点处六自由度的载荷情况；

B、将12V供电电源与多个三分力传感器连接，给传感器供电；

C、将数据采集仪器通过数据线与三分力传感器连接，用于采集传感器信号；

D、在汽车试验场按照试验规范对三分力传感器阵列系统进行数据采集，获得车身对应位置处六自由度的载荷；