车辆悬架零部件载荷谱提取方法研究

董国疆，颜 峰，韩 杰，郎玉玲

(1. 燕山大学 河北省特种运载装备重点实验室，河北 秦皇岛 066004；2. 中信戴卡股份有限公司工程仿真中心，河北 秦皇岛 066004)

悬架零部件CAE(Computer Aided Engineering)疲劳耐久性分析的精度和可靠性是以准确的强化路面载荷谱为基础的[1]。悬架系统零部件连接点结构复杂，作为疲劳耐久性仿真分析所用的激励信号，即零部件连接点载荷谱，难以通过试验直接测定，目前较先进的解决方案是实车测试载荷时间历程信号，再与整车多体动力学仿真运算相结合，获取零部件连接点载荷谱[2-3]。通过车辆多体动力学仿真获取悬架零部件载荷谱的方法一般有两个途径[4-5]：①路面位移载荷输入法；②轮心载荷输入法。路面位移载荷输入法是将试验场采集的道路垂向位移信息作为多体模型的输入，通过多体动力学仿真得到悬架零部件载荷谱。但是路面位移载荷输入法存在局限性：①部分强化路面建模困难，比如砂石路的垂向位移不明显且随机性较大；②路面位移载荷输入需要多体模型具有高精度的轮胎子系统，但目前关于轮胎模型自身以及其与数字路面的接触关系的研究尚有许多不足[6-7]，是车辆疲劳耐久性测试与分析的主研方向之一。相比之下，轮心载荷输入法更加便捷且精确，只需采集轮心载荷并作为车辆多体动力学模型输入激励，采集车身和悬架关键点作为监测信号，从而提取悬架零部件载荷谱，并可评价仿真运算误差。然而，应用轮心载荷输入法时，由于试验车与整车多体动力学模型存在建模误差，且整车道路实测信号误差也难以避免[8]，若直接采用实测信号加载仿真大都会导致数值奇异或结果失真。……