動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)位移與受力獲取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)位移 與受力獲取方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 動(dòng)力總成在工作過程中會(huì)受到各種外載，如：在起步與制動(dòng)時(shí)會(huì)受到縱向力，在轉(zhuǎn) 彎時(shí)會(huì)受到側(cè)向力，在汽車行駛時(shí)會(huì)受到路面?zhèn)鱽淼拇瓜蛄?，自身輸出扭矩時(shí)還會(huì)受到傳 動(dòng)軸的反作用力。動(dòng)力總成在受到這些外載時(shí)，會(huì)產(chǎn)生位移，同時(shí)引起動(dòng)力總成懸置產(chǎn)生位 移，引起動(dòng)力總成懸置為平衡這些外載而產(chǎn)生反力。為了確保動(dòng)力總成在工作過程中不會(huì) 與機(jī)艙中其它零部件發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉，確保懸置的使用壽命，同時(shí)為懸置支架強(qiáng)度、疲勞壽命 的計(jì)算提供邊界條件，需要分析動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)在各種外載下的位移與受力情況。
[0003] 在動(dòng)力總成懸置開發(fā)過程中，獲取動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)在各種外載下的位移與受力 是須要反復(fù)進(jìn)行的一個(gè)過程。在設(shè)計(jì)初期用設(shè)計(jì)所得的懸置剛度曲線進(jìn)行計(jì)算，以便保證 所設(shè)計(jì)的懸置剛度曲線滿足性能要求。在懸置調(diào)校前用預(yù)估的懸置剛度曲線進(jìn)行計(jì)算，以 便為合理選擇調(diào)校樣件提供參考。在懸置調(diào)校后用實(shí)測(cè)所得的懸置剛度曲線進(jìn)行計(jì)算，以 便驗(yàn)證定型件的合理性。
[0004]由于在計(jì)算過程中不可能把所有工況窮盡，通常會(huì)采用28個(gè)具有代表性的工況 進(jìn)行計(jì)算，其中包括16個(gè)典型工況和12個(gè)極限工況，簡(jiǎn)稱28工況。
[0005] 現(xiàn)有的一種動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)位移與受力獲取方法參見如下公開文獻(xiàn)：上官文 斌，等.汽車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)位移控制設(shè)計(jì)計(jì)算方法.汽車工程，2006,8 (128) :738-742。
[0006] 上述方法的主要步驟如下：
[0007] 1、先假設(shè)懸置工作在第一線性段，剛度為k3,計(jì)算得到動(dòng)力總成的位移、懸置的位 移及懸置的受力情況；
[0008] 2、將得到的懸置位移與其剛度曲線進(jìn)行比對(duì)，檢查懸置的位移是否在第一線性段 內(nèi)，若是，則輸出動(dòng)力總成位移、懸置位移及懸置受力情況。若否，則進(jìn)入下一步。
[0009] 3、將得到的懸置位移與其剛度曲線進(jìn)行比對(duì)，找到其所處的線性段，把懸置剛度 修改為相應(yīng)的剛度值，并對(duì)由此產(chǎn)生的原點(diǎn)偏移進(jìn)行修正。
[0010] 4、重新計(jì)算動(dòng)力總成位移、懸置位移及懸置受力情況。
[0011] 5、將得到的懸置位移與其剛度曲線進(jìn)行比對(duì)，檢查懸置位移所處的線性段，若與 第3步中的檢查結(jié)果一致，則輸出動(dòng)力總成位移、懸置位移及懸置受力情況。若不一致，則 重復(fù)第3-5步，直至一致為止。
[0012] 按照上述方法獲取動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)位移與受力，由于外載是整個(gè)的加載上去 的，在第5步中，檢查第4步中根據(jù)第3步修正后的剛度值重新計(jì)算得到懸置位移，很有可 能又進(jìn)入了剛度曲線中的另一線性段，如此反復(fù)，導(dǎo)致可能出現(xiàn)不收斂的情況，即循環(huán)不能 自行結(jié)束，若強(qiáng)行終止計(jì)算，則可能影響計(jì)算精度。并且，外載是一次性施加到動(dòng)力總成上 的，由此帶來較大的計(jì)算誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)位移與受力獲取方 法外載一次性施加到動(dòng)力總成上所帶來的較大計(jì)算誤差的缺陷，提供一種動(dòng)力總成懸置系 統(tǒng)位移與受力獲取方法。
[0014] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為，提供一種動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)位移 與受力獲取方法，所述方法包括：
[0015]S1、將動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)所需加載的外載等分為多份子外載；
[0016]S2、在所述動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)上加載步驟Sl中等分獲得的其中一份子外載；
[0017]S3、獲得動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)在當(dāng)前各懸置剛度下，加載一份子外載所引起的動(dòng)力 總成位移增量、各懸置位移增量及各懸置受力增量；
[0018]S4、將步驟S3獲得的動(dòng)力總成位移增量、各懸置位移增量及各懸置受力增量相應(yīng) 迭加到加載一份子外載前的動(dòng)力總成位移、各懸置位移及各懸置受力上，獲得當(dāng)前動(dòng)力總 成位移、各懸置位移及各懸置受力；
[0019]S5、判斷步驟S4獲得的各懸置位移在各懸置剛度曲線中的位置，若獲得的各懸置 位移均未超出各懸置剛度曲線中當(dāng)前線性段外拐點(diǎn)，則進(jìn)入步驟S6 ;若獲得的各懸置位移 中有一個(gè)或多個(gè)超出各懸置剛度曲線中當(dāng)前線性段外拐點(diǎn)，則對(duì)于超出當(dāng)前線性段外拐點(diǎn) 的懸置，將其剛度修正為與當(dāng)前線性段所鄰接的下一線性段的剛度，并重新進(jìn)行步驟S3和 S4；
[0020]S6、判斷所述動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)所需加載的外載是否已完整地加載到所述動(dòng)力總 成懸置系統(tǒng)上，若否，則執(zhí)行步驟S2-S5 ;若是，則獲得所述動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)在完整外載 下的動(dòng)力總成位移、各懸置位移及各懸置受力。
[0021] 進(jìn)一步地，步驟S5中各懸置的剛度曲線為初始設(shè)計(jì)階段的各懸置剛度曲線、懸置 調(diào)校前預(yù)估的各懸置剛度曲線或懸置調(diào)校后實(shí)測(cè)所得的各懸置剛度曲線。
[0022] 進(jìn)一步地，步驟Sl中將所需加載的外載等分為大于或等于1000份子外載。
[0023] 進(jìn)一步地，步驟Sl中將所需加載的外載等分為小于或等于10000份子外載。
[0024] 進(jìn)一步地，步驟S3中根據(jù)一份子外載、各懸置彈性中心坐標(biāo)、各懸置安裝角度及 各懸置當(dāng)前剛度值計(jì)算動(dòng)力總成位移增量、各懸置位移增量及各懸置受力增量。
[0025] 進(jìn)一步地，步驟S3中，動(dòng)力總成位移增量{U(IA}和第i個(gè)懸置的位移增量{uiA}及 受力增量{PiA}具體計(jì)算如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)位移與受力獲取方法，其特征在于，所述方法包括： 51、 將動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)所需加載的外載等分為多份子外載； 52、 在所述動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)上加載步驟S1中等分獲得的其中一份子外載； 53、 獲得動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)在當(dāng)前各懸置剛度下，加載一份子外載所引起的動(dòng)力總成 位移增量、各懸置位移增量及各懸置受力增量； 54、 將步驟S3獲得的動(dòng)力總成位移增量、各懸置位移增量及各懸置受力增量相應(yīng)迭加 到加載一份子外載前的動(dòng)力總成位移、各懸置位移及各懸置受力上，獲得當(dāng)前動(dòng)力總成位 移、各懸置位移及各懸置受力； 55、 判斷步驟S4獲得的各懸置位移在各懸置剛度曲線中的位置，若獲得的各懸置位移 均未超出各懸置剛度曲線中當(dāng)前線性段外拐點(diǎn)，則進(jìn)入步驟S6;若獲得的各懸置位移中有 一個(gè)或多個(gè)超出各懸置剛度曲線中當(dāng)前線性段外拐點(diǎn)，則對(duì)于超出當(dāng)前線性段外拐點(diǎn)的懸 置，將其剛度修正為與當(dāng)前線性段所鄰接的下一線性段的剛度，并重新進(jìn)行步驟S3和S4 ; 56、 判斷所述動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)所需加載的外載是否已完整地加載到所述動(dòng)力總成懸 置系統(tǒng)上，若否，則執(zhí)行步驟S2-S5 ;若是，則獲得所述動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)在完整外載下的 動(dòng)力總成位移、各懸置位移及各懸置受力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)位移與受力獲取方法，其特征在于，步驟 S5中各懸置的剛度曲線為初始設(shè)計(jì)階段的各懸置剛度曲線、懸置調(diào)校前預(yù)估的各懸置剛度 曲線或懸置調(diào)校后實(shí)測(cè)所得的各懸置剛度曲線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)位移與受力獲取方法，其特征在于，步驟 S1中將所需加載的外載等分為大于或等于1000份子外載。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)位移與受力獲取方法，其特征在于，步驟 S1中將所需加載的外載等分為小于或等于10000份子外載。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)位移與受力獲取方法，其特征在于，步驟 S3中根據(jù)一份子外載、各懸置彈性中心坐標(biāo)、各懸置安裝角度及各懸置當(dāng)前剛度值計(jì)算動(dòng) 力總成位移增量、各懸置位移增量及各懸置受力增量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)位移與受力獲取方法，其特征在于，步驟 S3中，動(dòng)力總成位移增量{uQA}和第i個(gè)懸置的位移增量{uiA}及受力增量{PiA}具體計(jì) 算加下.
[K]=E ； {u0A} = [K]-1{Pn}； = {u0A}； {PiA} =IX] {uiA}; 其中，i為懸置的數(shù)量，i大于或等于3 ;Xi、yi及Zi為第i個(gè)懸置的彈性中心在動(dòng)力總 成坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；[kj為第i個(gè)懸置在其局部坐標(biāo)系下的剛度矩陣；[K]為動(dòng)力總成懸 置系統(tǒng)的剛度矩陣；[AJ為第i個(gè)懸置的三個(gè)彈性主軸在動(dòng)力總成坐標(biāo)系下的方向余弦矩 陣；{PJ為一份子外載，N為所需加載的外載P的等分份數(shù)。
【專利摘要】根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)位移與受力獲取方法，將動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)所需加載的外載等分為多份子外載，一份一份逐一迭加到動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)上，每迭加一次，立即把輸出的各懸置位移與其剛度曲線進(jìn)行比對(duì)，判斷各懸置位移在各懸置剛度曲線中的位置，若各懸置位移中有一個(gè)或多個(gè)超出各懸置剛度曲線中當(dāng)前線性段外拐點(diǎn)，則對(duì)于超出當(dāng)前線性段外拐點(diǎn)的懸置，將其剛度修正為與當(dāng)前線性段所鄰接的下一線性段的剛度，并重新進(jìn)行動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)位移與受力計(jì)算，直到各懸置位移均未超出各懸置剛度曲線中當(dāng)前線性段外拐點(diǎn)，然后再迭加下一份子外載進(jìn)行循環(huán)計(jì)算，直到外載完整添加到動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)上。該方法的計(jì)算精度較高，并且誤差較小。
【IPC分類】B60K5-12, B62D65-00
【公開號(hào)】CN104691298
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310658772
【發(fā)明人】黃穎, 徐仰匯, 張武, 任超, 田子龍
【申請(qǐng)人】廣州汽車集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2013年12月5日