整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法技术

本发明专利技术属于汽车车架测试方法技术领域，公开了一种整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法，包括：建立车架的挠度力学模型；建立货箱的均布载荷对车架最前端至货箱前端点部分的挠度影响方程ω

【技术实现步骤摘要】
整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法
本专利技术涉及汽车车架测试方法
，尤其涉及一种整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法。
技术介绍
商用车车架的弯曲挠度是衡量车架可靠性的重要指标。商用车车架的主要作用就是承载，且弯曲工况是商用车最常用的使用工况，因此弯曲挠度的大小直接决定着车架的承载能力。弯曲挠度过大，则车架刚度不足，容易发生强度失效。弯曲挠度过小，则车架刚度过大，说明车架设计的过于笨重。然而相较于车架强度评价方法，车架弯曲挠度的评价方法并不成熟。现有技术中关于车架刚度测试的记载包括中国专利CN201010603677.6-一种汽车车架刚度测试约束装置和中国专利CN201811002013.7-用于悬架试验的车身刚度模拟系统，但是均具有一定的缺点：1、并未对车架弯曲挠度理论进行推导，缺乏正向计算的理论依据；2、测量的车架挠度值并非基于整车状态，与整车状态下的挠度值有偏差；3、在车架前期设计阶段，无法准确预测车架挠度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法，以解决车架弯曲挠度的评价方法并不成熟的问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法，包括：S1建立车架的挠度力学模型并得到车架的前轴轴荷RB和后轴轴荷RD；S2建立货箱的均布载荷对车架最前端至货箱前端点部分的挠度影响方程ω1和车架后悬对车架最前端至货箱前端点部分的挠度影响方程ω31，并获得车架前悬挠度曲线方程ωAC；以及建立货箱的均布载荷对货箱前端点至后轴部分的挠度影响方程ω2和车架后悬对货箱前端点到后轴部分的挠度影响方程ω32，并获得车架轴距挠度曲线方程ωCD；S3建立车架后悬对其本身的挠度影响方程ω4，并获得车架后悬挠度曲线方程ωDE；S4建立前轴和后轴之间连线的直线方程，并获得车架轴间挠度曲线方程作为上述整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法的优选方案，所述步骤S1包括：确定车架最前端、前轴、货箱前端点、后轴和车厢最后端的位置；所述步骤S1中所述前轴轴荷RB和所述后轴轴荷RD的计算公式分别为：其中，q表示均布载荷密度，b表示货箱前端点到前轴的距离，c表示货箱前端点到后轴的距离，d表示车架后悬的距离。作为上述整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法的优选方案，所述步骤S2中的货箱的均布载荷对车架最前端至货箱前端点部分的挠度影响方程ω1的表达式为：其中，MAC表示车架最前端至货箱前端点部分的力矩，E表示材料弹性模量，I1表示车架最前端至货箱前端点部分的纵梁惯性矩，a表示车架前悬长度，C1和D1均为待求常数。作为上述整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法的优选方案，所述步骤S2中的货箱的均布载荷对货箱前端点至后轴部分的挠度影响方程ω2的表达式为：其中，MCD表示货箱前端点至后轴部分的力矩，I2表示货箱前端点至后轴部分的纵梁惯性矩，C2和D2均为待求常数。作为上述整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法的优选方案，所述步骤S2中的车架后悬对车架最前端至货箱前端点部分的挠度影响方程ω31的表达式为：其中，M′AC＝R′B·x，C31和D31均为待求常数。作为上述整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法的优选方案，所述步骤S2中的车架后悬对货箱前端点到后轴部分的挠度影响方程ω32的表达式为：其中，C32和D32均为待求常数。作为上述整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法的优选方案，所述车架前悬挠度曲线方程ωAC和所述车架轴距挠度曲线方程ωCD的表达式分别为：ωAC＝ω1-ω31；ωCD＝ω2-ω32。作为上述整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法的优选方案，所述步骤S3中的车架后悬对其本身的挠度影响方程ω4的表达式为：所述步骤S3中的所述车架后悬挠度曲线方程ωDE的表达式为：ωDE＝ω4-θ·[x-(a+b+c)]；其中，I3表示后轴至车厢最后端部分的纵梁惯性矩，θ＝θ2-θ1；θ表示后轴位置的车架转角，θ1表示货箱前端点至后轴部分的均布载荷导致后轴位置的车架转角，θ2表示车架后悬的均布载荷导致后轴位置的车架转角。作为上述整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法的优选方案，所述方法还包括：求解所述待求常数C1、C2、C31、C32、D1、D2、D31和D32。作为上述整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法的优选方案，所述步骤S4包括：S41建立前轴和后轴之间连线的直线方程：其中，前轴坐标为(a，ωAC|x＝a)，后轴坐标为(a+b+c，ωCD|x＝a+b+c)；所述车架轴间挠度曲线方程表示车架轴间挠度曲线上任一点坐标(xi，yi)，到所述连线的垂直距离，表达式为：本专利技术的有益效果：建立挠度力学模型能够多个位置参数；将车架前悬段、车架轴距段和车架后悬段所对应的截面惯性矩做了分开考虑，以及根据车体自身结构建立影响方程获得最终的挠度曲线方程，使得计算挠度的准确性高，还避免了传统的拉线式位移传感器由于整车状态其他零部件的空间干涉。附图说明图1是整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法的流程图；图2为本实施例的商用车4×2型的车架的挠度力学模型示意图；图3为本实施例CD段受力对自身挠度的影响示意图；图4是车架DE段的均布载荷对AC段和CD段挠度的影响示意图；图5是车架AD段的挠度示意图；图6是车架DE段受力对其自身挠度的影响示意图；图7为车架CD段均布载荷导致的D点处车架转角的示意图；图8为车架DE段均布载荷导致的D点处车架转角的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法，其特征在于，包括：/nS1建立车架的挠度力学模型并得到车架的前轴轴荷R

【技术特征摘要】
1.一种整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法，其特征在于，包括：
S1建立车架的挠度力学模型并得到车架的前轴轴荷RB和后轴轴荷RD；
S2建立货箱的均布载荷对车架最前端至货箱前端点部分的挠度影响方程ω1和车架后悬对车架最前端至货箱前端点部分的挠度影响方程ω31，并获得车架前悬挠度曲线方程ωAC；以及建立货箱的均布载荷对货箱前端点至后轴部分的挠度影响方程ω2和车架后悬对货箱前端点到后轴部分的挠度影响方程ω32，并获得车架轴距挠度曲线方程ωCD；
S3建立车架后悬对其本身的挠度影响方程ω4，并获得车架后悬挠度曲线方程ωDE；
S4建立前轴和后轴之间连线的直线方程，并获得车架轴间挠度曲线方程


2.根据权利要求1所述的整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
确定车架最前端、前轴、货箱前端点、后轴和车厢最后端的位置；
所述步骤S1中所述前轴轴荷RB和所述后轴轴荷RD的计算公式分别为：






其中，q表示均布载荷密度，b表示货箱前端点到前轴的距离，c表示货箱前端点到后轴的距离，d表示车架后悬的距离。


3.根据权利要求2所述的整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法，其特征在于，所述步骤S2中的货箱的均布载荷对车架最前端至货箱前端点部分的挠度影响方程ω1的表达式为：



其中，MAC表示车架最前端至货箱前端点部分的力矩，E表示材料弹性模量，I1表示车架最前端至货箱前端点部分的纵梁惯性矩，a表示车架前悬长度，C1和D1均为待求常数。


4.根据权利要求3所述的整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法，其特征在于，所述步骤S2中的货箱的均布载荷对货箱前端点至后轴部分的挠度影响方程ω2的表达式为：



其中，MCD表示货箱前端点至后轴部分的力矩，I2表示货箱前端点至后轴部分的纵梁惯性矩，C2和D2均为待求常数。


5.根据权利要求4所述的整车状...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑大全，胡金蕊，黄德惠，桂海林，郝高云，史涛，
申请(专利权)人：一汽解放青岛汽车有限公司，一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37