本发明专利技术涉及车辆钢板弹簧悬架系统阻尼比的分析计算方法，属于车辆钢板弹簧悬架技术领域，其特征在于：根据车辆参数和悬架系统参数，利用悬架钢板弹簧加载和卸载变形试验所测得的载荷数组和变形数组，通过对试验数据的分析和处理，对悬架钢板弹簧的等效阻尼系数及阻尼比进行分析计算。利用本发明专利技术对车辆钢板弹簧悬架系统的阻尼比进行计算，得到可靠的阻尼比，为车辆钢板弹簧悬架系统的减振器匹配设计提供了可靠的技术基础，同时，还可提高钢板弹簧悬架系统的设计水平，加快车辆钢板弹簧悬架系统的设计速度，降低设计及试验费用。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，属于车辆钢板弹簧悬架
，其特征在于：根据车辆参数和悬架系统参数，利用悬架钢板弹簧加载和卸载变形试验所测得的载荷数组和变形数组，通过对试验数据的分析和处理，对悬架钢板弹簧的等效阻尼系数及阻尼比进行分析计算。利用本专利技术对车辆钢板弹簧悬架系统的阻尼比进行计算，得到可靠的阻尼比，为车辆钢板弹簧悬架系统的减振器匹配设计提供了可靠的技术基础，同时，还可提高钢板弹簧悬架系统的设计水平，加快车辆钢板弹簧悬架系统的设计速度，降低设计及试验费用。【专利说明】
本专利技术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。
技术介绍
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，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。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种简便、 准确、可靠的，其设计流程如图1所示。 为了解决上述技术问题，本专利技术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，对悬架钢板弹黃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 = {卩⑴}，X = {叉⑴}，其中 i = 1，2,3，…，η ; 其中，η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Κ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⑴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I; B步骤：根据步骤⑴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Ki，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： 【权利要求】1.，其具体设计步骤如下： (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Fmax = 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，…，η ; 其中，η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Κ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I ; 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Α步骤得到的&及Β步骤得到的Κ2，对悬架钢板弹簧刚度Κ进行分析计 算，即：(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： (4) 钢板弹簧等效阻尼系数Cd的计算： 根据车辆参数，步骤（2)中得到的K，及步骤（3)中分析计算得到的W，对钢板弹簧的等 效阻尼系数Cd进行计算，具体步骤如下： I步骤：根据车辆单轮悬架的簧上质量m2，及步骤（2)中得到的K，确定钢板弹簧悬架系 统的固有频率f〇,即：II步骤：根据车辆悬架钢板弹簧正常工作状态下的最大动挠度fd，确定钢板弹簧的振 动位移幅值A，即： A = fd ; III步骤：根据II步骤中的振动位移幅值A，及I步骤中所确定的钢板弹簧悬架系统的 固有频率f〇,确定钢板弹簧的最大振动速度V，即： V = 2 π f〇A ； IV步骤：根据III步骤中所确定的V，I步骤中确定的钢板弹簧悬架系统的固有频率&， 及步骤（3)中计算得到的W，确定钢板弹簧的等效阻尼系数(^，即：(5)车辆钢板弹簧悬架系统阻尼比ξ ^的计算： 根据车辆单轮悬架的簧上质量m2，步骤（2)中得到的Κ，及步骤（4)中所确定的钢板弹 簧的等效阻尼系数Cd，对车辆钢板弹簧悬架系统的阻尼比进行计算，即：【文档编号】G06F17/50GK104156550SQ201410446586【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日 【专利技术者】于曰伟, 周长城, 宋群, 潘礼军, 张云山 申请人:山东理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
车辆钢板弹簧悬架系统阻尼比的分析计算方法，其具体设计步骤如下：(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Fmax＝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：W=Σj=1n-1|F(j)|.|x(j+1)-x(j)|;]]>(4)钢板弹簧等效阻尼系数Cd的计算：根据车辆参数，步骤(2)中得到的K，及步骤(3)中分析计算得到的W，对钢板弹簧的等效阻尼系数Cd进行计算，具体步骤如下：I步骤：根据车辆单轮悬架的簧上质量m2，及步骤(2)中得到的K，确定钢板弹簧悬架系统的固有频率f0，即：f0=12πKm2;]]>II步骤：根据车辆悬架钢板弹簧正常工作状态下的最大动挠度fd，确定钢板弹簧的振动位移幅值A，即：A＝fd；III步骤：根据II步骤中的振动位移幅值A，及I步骤中所确定的钢板弹簧悬架系统的固有频率f0，确定钢板弹簧的最大振动速度V，即：V＝2πf0A；IV步骤：根据III步骤中所确定的V，I步骤中确定的钢板弹簧悬架系统的固有频率f0，及步骤(3)中计算得到的W，确定钢板弹簧的等效阻尼系数Cd，即：Cd=2f0WV2;]]>(5)车辆钢板弹簧悬架系统阻尼比ξ0的计算：根据车辆单轮悬架的簧上质量m2，步骤(2)中得到的K，及步骤(4)中所确定的钢板弹簧的等效阻尼系数Cd，对车辆钢板弹簧悬架系统的阻尼比ξ0进行计算，即：ξ0=Cd2Km2.]]>...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于曰伟，周长城，宋群，潘礼军，张云山，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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