[发明专利]一种基于虚拟试验场的液压衬套载荷谱的确定方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于虚拟试验场的液压衬套载荷谱的确定方法，属于车辆台架耐久试验技术领域，包括：一、对液压衬套进行静态刚度试验及动态刚度试验；二、建立液压衬套模型；三、建立基于多种耐久道路的数字路面；四、虚拟试验场仿真模型建立；五、虚拟液压衬套载荷谱的提取；六、载荷谱块确认。本发明根据液压衬套静态、动态刚度实验结果，进行模型参数识别，利用Adams软件建立液压衬套的非线性模型，并根据实测试验场路面，建立了包含液压衬套的路面‑整车耦合系统动力学模型，仿真得到各路面下的载荷谱数据，并基于时域损伤编辑方法，利用ncode软件建立载荷谱压缩处理流程，控制编辑前后载荷谱伪损伤、频域特征误差范围，为后期台架试验缩短时间。

技术领域

本发明属于车辆台架耐久试验技术领域，具体涉及一种基于虚拟试验场的液压衬套载荷谱的确定方法及装置。

背景技术

液压衬套动态特性优异，有利于提高车辆操纵稳定性和行驶平顺性；液压衬套作为汽车的悬架控制臂、副车架与车身间重要的弹性连接元件，不断承受着经路面传至悬架的冲击载荷作用，处于交变多轴应力状态，因此在液压衬套设计中，其耐久性能尤为重要。此外，在汽车疲劳耐久路试中，波形路、搓板路等路面与车轮间的周期性激励，容易引发汽车悬架零部件共振，进一步降低液压衬套疲劳耐久使用寿命。

载荷谱为疲劳耐久计算的输入条件，是评价汽车零部件疲劳耐久性能的关键步骤；现有载荷谱开发中所建立的仿真模型将液压衬套仅考虑为线性模型，其刚度为固定值；而实际上，液压衬套的刚度与激励频率、振幅位移呈非线性关系，其动刚度、阻尼滞后角等参数对载荷仿真计算存在较大影响，因此线性模型所计算的载荷与实际情况差异较大，可能导致零部件耐久计算结果误差较大。

发明内容

针对现有技术中存在的线性模型所计算的载荷与实际情况差异较大，导致零部件耐久计算结果误差较大等问题，本发明提供了一种基于虚拟试验场的液压衬套载荷谱的确定方法，通过建立包含液压衬套的整车动力学模型，结合试验场路面进行载荷谱确定。

相比现有线性衬套模型，本发明考虑了振动疲劳对液压衬套耐久性能的影响，根据液压衬套静态、动态刚度实验结果，进行模型参数识别，利用Adams软件建立更为精确的液压衬套的非线性模型，并根据实测试验场路面，建立了包含液压衬套的路面-整车耦合系统动力学模型，仿真得到各路面下的载荷谱数据，并基于时域损伤编辑方法，利用ncode软件建立载荷谱压缩处理流程，控制编辑前后载荷谱伪损伤、频域特征误差范围，为后期台架试验缩短时间。

本发明通过如下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种基于虚拟试验场的液压衬套载荷谱的确定方法，具体包括如下步骤：

步骤一：分别对液压衬套进行静态刚度试验及动态刚度试验；

步骤二：建立液压衬套模型；

利用Adams Car/Ride模块的HPIT功能及IPIT功能依次进行参数识别，从而建立液压衬套模型；

步骤三：建立基于多种耐久道路的数字路面；

步骤四：虚拟试验场仿真模型建立；

在Adams Car软件中根据实际车型前、后悬架结构形式建立虚拟试验场仿真模型；

步骤五：虚拟液压衬套载荷谱的提取；

步骤六：载荷谱块确认。

进一步地，步骤一所述的静态刚度试验，具体如下：将液压衬套固定在试验台上，施加线性载荷，输出力和位移关系曲线，曲线斜率即为静态刚度；

所述的动态刚度试验，具体如下：将液压衬套一端固定，另一端连接试验台动作端，在动作端施加正弦位移信号激励，通过测量所得位移激励和力响应的数学关系，计算液压衬套动态刚度以及阻尼滞后角，且保证不同位移信号幅值在3组以上、每个幅值下试验频率在4组以上。