1.一种汽车钢板弹簧多体模型的构建方法,包括以下步骤:第一步,钢板弹簧静刚度及动态力测试;
将钢板弹簧(6)通过支座(7)支撑于导轨(8)上,操纵静态作动器(5)缓慢加载,记录载荷与钢板弹簧的变形,测试钢板弹簧的静态刚度;
第二步,建立动态摩擦模型;
根据动态力测试结果进行模型参数辨识;使用Dahl摩擦模型作为摩擦力的动态模型,其摩擦力的微分方程为:其中,需要辨识的参数:σ为刚度系数,Fc为库伦摩擦力,α为过渡系数;需测量或计算的参数:x为摩擦部件的相对位移,v为摩擦部件的相对速度,F为动态摩擦力;
参数辨识:
钢板弹簧动态力fi=f(ti,σ,Fc,α)=ma+kss+Fd;
钢板弹簧动态力测试结果为Fi
目标函数:
其中,m-钢板弹簧质量
ks-钢板弹簧刚度
s-钢板弹簧变形
Fd-钢板弹簧动态摩擦力,满足:根据最小二乘法拟合出参数σ,Fc,α;
第三步,在多体动力学程序中建立钢板弹簧多体模型;
将钢板弹簧离散成变截面弯曲梁单元;按刚度测试方法建立仿真模型,检验模型刚度,调整模型,直到与试验吻合;
设置轻质传力导向杆(1),该轻质传力导向杆的一端通过球铰连接于钢板弹簧(6)的前卷耳(2),通过点在线上约束方式约束钢板弹簧(6)的后卷耳(4)与轻质传力导向杆(1)的另一端;
第四步,在钢板弹簧多体模型中加入动态摩擦力模型;
根据拟合得到的参数σ,Fc,α,通过微分方程定义此动态摩擦力,其中s为轮心到轻质导向杆的垂直距离:按试验方法仿真获取钢板弹簧动态力,与试验结果对照,若误差较大,检查钢板弹簧的质量与实物是否吻合,修正误差;
第五步,建立悬架系统模型,进行悬架及整车仿真。