[发明专利]车辆钢板弹簧悬架系统阻尼比的分析计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆钢板弹簧悬架系统，特别是车辆钢板弹簧悬架系统阻尼比的分析计算方法。

背景技术

很多非承载式车身的硬派越野车、卡车及中大型货车上都采用钢板弹簧悬架系统，其悬架系统阻尼比大小对车辆的行驶平顺性、安全性以及乘坐舒适性具有重要的影响。尽管很多专家已对钢板弹簧悬架系统阻尼比进行了大量研究，然而对于钢板弹簧悬架系统阻尼比的计算却一直没有给出简便、准确、可靠的计算方法，大都是采用有限元分析计算、仿真的方法对钢板弹簧悬架系统阻尼比进行计算，然后利用反复试验和修改的方法，最终得到某车辆钢板弹簧悬架系统的阻尼比。随着汽车行业的快速发展，目前车辆钢板弹簧悬架系统阻尼比的计算方法，不能满足钢板弹簧悬架发展及平顺性、安全性的设计要求。因此，必须建立一种简便、准确、可靠的车辆钢板弹簧悬架系统阻尼比的分析计算方法，即根据悬架钢板弹簧加载和卸载下的变形试验数据，通过对试验数据的分析和处理，得到车辆钢板弹簧悬架系统的阻尼比，同时降低设计及试验费用，并且加快车辆钢板弹簧悬架系统阻尼比的计算速度。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种简便、准确、可靠的车辆钢板弹簧悬架系统阻尼比的分析计算方法，其设计流程如图1所示。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的车辆钢板弹簧悬架系统阻尼比的分析计算方法，其技术方案实施步骤如下：

(1)悬架钢板弹簧加载和卸载变形试验：

利用钢板弹簧试验机，根据在额定载荷下单轮钢板弹簧悬架的簧上质量m₂及所承受的最大载荷F_max＝m₂g，对悬架钢板弹簧进行逐步加载和卸载试验，同时对相应载荷的变形量进行测试，试验所测得的载荷数组及变形数组，分别为：

F＝{F(i)}，X＝{x(i)}，其中i＝1，2，3，…，n；

其中，n为一个周期循环试验中所采集的载荷数据或位移数据的个数；

(2)悬架钢板弹簧刚度K的分析计算：

根据步骤(1)中所得到的载荷数组F＝{F(i)}及变形数组X＝{x(i)}，分别对加载试验过程和卸载试验过程中得到的数据进行曲线拟合分析，得到悬架钢板弹簧的刚度，具体步骤如下：

A步骤：根据步骤(1)中加载试验过程所得到的载荷数据和位移数据，拟合得到钢板弹簧加载过程的直线斜率K₁；

B步骤：根据步骤(1)中卸载试验过程所得到的载荷数据和位移数据，拟合得到钢板弹簧卸载过程的直线斜率K₂；

C步骤：根据A步骤得到的K₁，及B步骤得到的K₂，对悬架钢板弹簧刚度K进行分析计算，即：

K=K1+K22;]]>

(3)钢板弹簧加载和卸载一个循环过程中所消耗功W的计算：

根据步骤(1)中试验所得到的载荷数组F＝{F(i)}和变形数组X＝{x(i)}，其中i＝1，2，3，…，n，对钢板弹簧加载和卸载一个周期循环试验中所消耗的功W进行计算，即：