汽车转向系统建模方法技术方案

本发明专利技术涉及一种汽车转向系统建模方法，通过创建变量来达到控制坐标系的方向，万向节运动副方向通过坐标系实现，最终达到通过变量控制万向节运动方向；创建角度控制变量到创建关联角度控制变量参考点再到万向节参考点再到改变角度控制变量到万向节运动副旋转功能；创建方向盘半径参数，直接在创建方向盘时关联其变量；创建变量实现三四段式转向系统切换功能；能够任意为乘用车三段式或者商用车四段式转向系统搭建转向系统模型；通过调整万向节角度参数来保证与实车转向系统万向节方向一致，快速达到应用于转向系统模型分析；通过控制万向节角度参数来达到快速优化转向系统模型的分析。分析。分析。

【技术实现步骤摘要】
汽车转向系统建模方法


[0001]本专利技术涉及一种汽车分析建模方法，具体的说，是涉及一种汽车转向系统建模方法。

技术介绍

[0002]在汽车CAE多体动力学分析中，模型创建是核心部分，模型创建的精度直接影响分析结果，同时还影响计算效率。因此在多体仿真分析之前首先需要一个完善的多体动力学模型，这就意味着需要很多完善的子系统模板来保证装配后的模型的准确性。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种通过调整万向节角度参数来保证与实车转向系统万向节方向一致，快速达到应用于转向系统模型分析，提高分析效率及精度的汽车转向系统建模方法。
[0004]本专利技术所采取的技术方案是：一种汽车转向系统建模方法，创建参数变量、创建坐标系和创建万向节运动副，通过创建变量来达到控制坐标系的方向；坐标系控制万向节运动副方向，实现通过参数变量控制万向节运动方向，具体创建步骤为：步骤1，创建角度控制变量；步骤2，创建关联角度控制变量参考点；步骤3，创建万向节参考点；步骤4，改变角度控制变量实现万向节运动副旋转。
[0005]一种汽车转向系统建模方法，包括如下步骤：步骤100，开始；步骤101，创建建模参数；步骤102，创建转向系统，创建转向系统第一方向盘、第一转动轴、第一万向节运动副、第二方向盘、第二传动轴、第二万向节运动副、第二转动轴和第三万向节运动副；第一方向盘通过第一转动轴与第一万向节运动副上端相连接；第一万向节运动副下端与第二方向盘相连接；第二方向盘通过第二转动轴与第二万向节运动副上端相连接；第二万向节运动副下端通过第二转动轴与第三万向节运动副上端相连接，其特征在于：步骤103，创建第一角度控制变量，创建关联第一角度控制变量参考点；步骤104，修改第一角度控制变量参考点；步骤105，更改第一角度控制变量控制第一万向节运动副转动方向；步骤106，判定第一万向节运动副是否整体转动，第一万向节运动副整体转动执行步骤108，否则执行步骤107；步骤107，增加或修正第一角度控制变量参考点，返回步骤106；步骤108，创建第二角度控制变量，创建关联第二角度控制变量参考点；
步骤109，修改第二角度控制变量参考点；步骤110，更改第二角度控制变量控制第二万向节运动副转动方向；步骤111，判定第二万向节运动副是否整体转动，万向节运动副整体转动执行步骤13，否则执行步骤112；步骤112，增加或修正第一角度控制变量参考点，返回步骤111；步骤113，创建第三角度控制变量，创建关联第三角度控制变量参考点；步骤114，修改第三角度控制变量参考点；步骤115，更改第三角度控制变量控制第三万向节运动副转动方向；步骤116，判定万向节是否整体转动，万向节整体转动执行步骤118，否则执行步骤117；步骤117，增加或修正第三角度控制变量参考点，返回步骤116；步骤118，创建方向盘半径变量，方向盘半径变量关联方向盘半径；步骤119，创建三四段转向系统切换变量；步骤120，结束。
[0006]一种汽车转向系统建模方法，包括创建转向系统第一方向盘、第一转动轴、第一万向节运动副、第二方向盘、第二传动轴、第二万向节运动副、第二转动轴和第三万向节运动副；第一方向盘通过第一转动轴与第一万向节运动副上端相连接；第一万向节运动副下端与第二方向盘相连接；第二方向盘通过第二转动轴与第二万向节运动副上端相连接；第二万向节运动副下端通过第二转动轴与第三万向节运动副上端相连接，创建第一方向盘模型时，第一方向盘的半径大小通过变量参数关联；创建转向系统第一万向节运动副包括：创建第一万向节第一坐标系、创建第一万向节第二坐标系、创建第一万向节第三坐标系、创建第一万向节第四坐标系；在创建转向系统的第一万向节运动副之前，建立一个参数变量pvs_one；然后创建基于第一万向节中心点的第一万向节第一坐标系，第一万向节第一坐标系的方向引入参数变量pvs_one；再创建第一万向节第二坐标系，第一万向节第二坐标系位置基于万向节第一坐标系X方向移动设定距离,方向为整车坐标系；继续创建第一万向节第三坐标系，第一万向节第三坐标系位置基于第一万向节第一坐标系，方向指向第一万向节第二坐标系；继续创建第一万向节第四坐标系，第一万向节第四坐标系位置基于第一万向节第一坐标系，X方向指向第一万向节第二坐标系，Z方向指向第一坐标系；在创建第一万向节运动副的时候两个参考点分别选择第一万向节第三坐标系和第一万向节第四坐标系；更改参数变量pvs_one，测试第一万向节运动副是否能整体旋转；如果第一万向节运动副不能整体旋转，继续创建坐标系，最终达到控制万向节运动副的整体旋转，万向节运动副旋转角度根据参数变量pvs_one改变的角度确定；判定万向节运动副是否整体旋转，如果能整体旋转，第一万向节运动副创建结束；
如果不能整体旋转，调整坐标系或者增加坐标系；采用与创建第一万向节运动副相同的方法创建第二万向节运动副；采用与创建第一万向节运动副相同的方法创建第三万向节运动副；在第二万向节运动副位置创建第二方向盘，创建第二方向盘方法与创建第一方向盘方法相同；第二方向盘半径同样采用参数化控制，完成三四段式转向系统模型搭建；最后创建模式切换模块；通过切换模块实现转向系统三段式模式和转向系统四段式模式切换。
[0007]优选的，创建第一方向盘步骤如下：创建方向盘半径参数变量pvs_steering_radius，创建两个坐标系；第一个坐标系基于方向盘中心硬点坐标，第二个坐标系框基于第一个坐标系X方向移动pvs_steering_radius位移量；在第一方向盘中心硬点创建第一方向盘第三坐标系，第一方向盘第三坐标系与方向盘第一坐标系X夹角为120度，方向盘第四坐标系基于第三个坐标系X方向移动pvs_steering_radius位移量，在方向盘中心硬点创建第一方向盘第五坐标系，第一方向盘第五坐标系与方向盘第一坐标系X夹角为
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120度，方向盘第六个坐标系基于第五个坐标系X方向移动pvs_steering_radius位移量，这样方向盘的第二、第四、第六坐标系创建完毕；创建方向盘的三角形几何体；三角形几何体的大小就通过方向盘的半径参数关联；方向盘上三角形的大小通过方向盘的半径参数控制。
[0008]优选的，所述创建第一万向节第二个坐标系X方向移动设定距离为：1mm至20mm。
[0009]优选的，切换模块建立步骤如下：首先建立模式切换模块的参数变量pvs_three_axle_active；然后利用模式切换模块选择四段式与三段式不同部分的全部内容，包含部件、几何体，运动副，坐标系，模式切换模块的参数就选择pvs_three_axle_active，通过激活或者失效方式激活四段式转向系统或者失效四段式转向系统。
[0010]优选的，第二万向节运动副步骤如下：在创建转向系统的第二万向节运动副之前，首先建立一个参数变量pvs_two；然后创建基于第二万向节中心点第一个坐标系，该坐标系的方向引入参数变量pvs_two；再创建第二万向节第二个坐标系，该坐标系位置基于该万向节第一坐标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车转向系统建模方法，创建参数变量、创建坐标系和创建万向节运动副，其特征在于：通过创建变量来达到控制坐标系的方向；坐标系控制万向节运动副方向，实现通过参数变量控制万向节运动方向，具体创建步骤为：步骤1，创建角度控制变量；步骤2，创建关联角度控制变量参考点；步骤3，创建万向节参考点；步骤4，改变角度控制变量实现万向节运动副旋转。2.一种汽车转向系统建模方法，其特征在于包括如下步骤：步骤100，开始；步骤101，创建建模参数；步骤102，创建转向系统，创建转向系统第一方向盘、第一转动轴、第一万向节运动副、第二方向盘、第二传动轴、第二万向节运动副、第二转动轴和第三万向节运动副；第一方向盘通过第一转动轴与第一万向节运动副上端相连接；第一万向节运动副下端与第二方向盘相连接；第二方向盘通过第二转动轴与第二万向节运动副上端相连接；第二万向节运动副下端通过第二转动轴与第三万向节运动副上端相连接，其特征在于：步骤103，创建第一角度控制变量，创建关联第一角度控制变量参考点；步骤104，修改第一角度控制变量参考点；步骤105，更改第一角度控制变量控制第一万向节运动副转动方向；步骤106，判定第一万向节运动副是否整体转动，第一万向节运动副整体转动执行步骤108，否则执行步骤107；步骤107，增加或修正第一角度控制变量参考点，返回步骤106；步骤108，创建第二角度控制变量，创建关联第二角度控制变量参考点；步骤109，修改第二角度控制变量参考点；步骤110，更改第二角度控制变量控制第二万向节运动副转动方向；步骤111，判定第二万向节运动副是否整体转动，万向节运动副整体转动执行步骤13，否则执行步骤112；步骤112，增加或修正第一角度控制变量参考点，返回步骤111；步骤113，创建第三角度控制变量，创建关联第三角度控制变量参考点；步骤114，修改第三角度控制变量参考点；步骤115，更改第三角度控制变量控制第三万向节运动副转动方向；步骤116，判定万向节是否整体转动，万向节整体转动执行步骤118，否则执行步骤117；步骤117，增加或修正第三角度控制变量参考点，返回步骤116；步骤118，创建方向盘半径变量，方向盘半径变量关联方向盘半径；步骤119，创建三四段转向系统切换变量；步骤120，结束。3.一种汽车转向系统建模方法，包括创建转向系统第一方向盘、第一转动轴、第一万向节运动副、第二方向盘、第二传动轴、第二万向节运动副、第二转动轴和第三万向节运动副；第一方向盘通过第一转动轴与第一万向节运动副上端相连接；第一万向节运动副下端与第二方向盘相连接；
第二方向盘通过第二转动轴与第二万向节运动副上端相连接；第二万向节运动副下端通过第二转动轴与第三万向节运动副上端相连接，其特征在于：创建第一方向盘模型时，第一方向盘的半径大小通过变量参数关联；创建转向系统第一万向节运动副包括：创建第一万向节第一坐标系、创建第一万向节第二坐标系、创建第一万向节第三坐标系、创建第一万向节第四坐标系；在创建转向系统的第一万向节运动副之前，建立一个参数变量pvs_one；然后创建基于第一万向节中心点的第一万向节第一坐标系，第一万向节第一坐标系的方向引入参数变量pvs_one；再创建第一万向节第二坐标系，第一万向节第二坐标系位置基于万向节第一坐标系X方向移动设定距离,方向为整车坐标系；继续创建第一万向节第三坐标系，第一万向节第三坐标系位置基于第一万向节第一坐标系，方向指向第一万向节第二坐标系；继续创建第一万向节第四坐标系，第一万向节第四坐标系位置基于第一万向节第一坐标系，X方向指向第一万向节第二坐标系，Z方向指向第一坐标系；在创建第一万向节运动副的时候两个参考点分别选择第一万向节第三坐标系和第一万向节第四坐标系；更改参数变量pvs_one，测试第一万向节运动副是否能整体旋转；如果第一万向节运动副不能整体旋转，继续创建坐标系，最终达到控制万向节运动副的整体旋转，万向节运动副旋转角度根据参数变量pvs_one改变的角度确定；判定万向节运动副是否整体旋转，如果能整体旋转，第一万向节运动副创建结束；如果不能整体旋转，调整坐标系或者增加坐标系；采用与创建第一万向节运动副相同的方法创建第二万向节运动副；采用与创建第一万向节运动副相同的方法创建第三万向节运动副；在第二万向节运动副位置创建第二方向盘，创建第二方向盘方法与创建第一方向盘方法相同；第二方向盘半...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴和兴，黄玮，段龙杨，黄晖，刘洲，余显忠，邱祖峰，陈港成，贾慧芳，
申请(专利权)人：江铃汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：