钢板弹簧动态力建模

吉林大学学报(工学版) ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (增刊1): 12-16.

钢板弹簧动态力建模

卢荡¹, 董益量², 秦民³, 程超³

1. 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室, 长春 130022;
2. 长安汽车股份有限公司汽车工程研究总院, 重庆 401120;
3. 中国第一汽车集团公司技术中心, 长春 130011

收稿日期:2010-08-27 出版日期:2011-09-01 发布日期:2011-09-01
作者简介:卢荡(1972 ),男,副教授,博士.研究方向:轮胎力学及车辆动力学.E-mail:lu.dang@gmail.com.
基金资助:
“973”国家重点基础研究发展规划项目(2011CB711201);国家自然科学基金项目(50675085,51075183);中国博士后科学基金项目(201003276)

Modeling of dynamic load for leaf spring

LU Dang¹, DONG Yi-liang², QIN Min³, CHENG Chao³

1. State Key Laboratory of Automobile Simulation and Control, Jilin University, Changchun 130022, China;
2. Chang'an Automobile Global Research &|Development Center, Chongqing 401120, China;
3. Research &|Development Center, China First Automobile Works Group Corporation, Changchun 130011, China

Received:2010-08-27 Online:2011-09-01 Published:2011-09-01

摘要/Abstract

摘要：

为在汽车动态仿真中建立精确的板簧悬架模型,进行了钢板弹簧的变形-动态力试验,分析加载频率及幅值对动态力的影响。将钢板弹簧动态力分解为静态弹力及动态干摩擦力,由此建立基于力控阻尼器干摩擦的一般钢板弹簧动态力模型。通过处理动态加载钢板弹簧动态力试验数据,对比分析本文模型与HSRI模型的表达精度。研究一般模型中动态参数与变形历程的关系,提出汽车动态仿真用钢板弹簧动态力模型并辨识了模型参数。研究表明:本文模型可精确描述钢板弹簧动态力特性,独立表达的钢板弹簧干摩擦模型也可方便地用于整车多体建模。

关键词: 车辆工程, 动态仿真, 钢板弹簧, 动态力, 干摩擦, 多体模型

Abstract:

To establish an accurate leaf spring suspension model for vehicle dynamic simulation,deformation-dynamic load tests of leaf spring were conducted,and effects of loading amplitude and frequency on dynamic load were studied.The dynamic load is composed of static elastic force and dynamic dry friction,and the general model of leaf spring dynamic load was developed with the concept of force-control-damper dry friction.Comparison of model accuracy between the presented model and HSRI model was discussed based on processing dynamic loading test data.With investigation of the relation between dynamic parameter of the general model and deformation history,the leaf spring dynamic load model for vehicle dynamic simulation was derived and the model parameters were identified from test data.The results show that the presented model owns satisfactory expression accuracy for leaf spring dynamic load,and the separated model for leaf spring dry friction is suitable for vehicle multi-body modeling.

Key words: vehicle engineering, dynamic simulation, leaf spring, dynamic load, dry friction, multi-body model

中图分类号:

U463.33

卢荡, 董益量, 秦民, 程超. 钢板弹簧动态力建模[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(增刊1): 12-16.

LU Dang, DONG Yi-liang, QIN Min, CHENG Chao. Modeling of dynamic load for leaf spring[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(增刊1): 12-16.

参考文献

[1] Fancher P S,Ervin R D,Macadam C C,et al.Measurement and representation of the mechanical properties of truck leaf springs
[C] ∥SAE Paper, 800905.

[2] Hoffmann Mark.Dynamics of European two-axle freight wagons
[D].Denmark:Department of Informatics and Mathematical Modelling,Technical University of Denmark,2006.

[3] Qin Pei-yong,Dentel Glenn,Mesh Mikhail.Multi-leaf spring and hotchkiss suspension CAE simulation
[R].Newport:ABAQUS Users'Conference,2002.

[4] 丁能根,马建军。钢板弹簧迟滞特性的有限元分析
[J].汽车工程,2003,25(1):12-14.D ing Nenggen,Ma Jian-jun.Finite element analysison the hysteresis behavior of leaf springs
[J].Automotive Engineering,2003,25(1):12-14.

[5] 吴俊刚,董益亮。CAE技术在板簧式悬架设计中的应用
[R].北京:MSC.Software虚拟产品开发(VPD)中国用户大会,2007.

[6] 马天飞,佐安康。基于Adams/Car的钢板弹簧建模及仿真应用研究
[R].长春:中国汽车工程学会年会,2010.

[7] Gillespie Thomas D.车辆动力学基础
[M].赵六奇, 金达锋译。北京:清华大学出版社,2006:114-115.

[8] 丁文镜,樊世超。摩擦力的若干数学模型
[C] ∥第六届全国一般力学学术会议论文集。长沙:湖南大学出版社,1998:133-137.

[9] Haessig D A,Friedland B Jr.On the modeling ands imulation of friction
[J].Journal of Dynamic Systems,Measurement,and Control,1991,113(3):354-362.

[10] Dupont Pierre,Hayward Vincent,Armstrong Brian,et al.Single state elastoplastic friction models
[J].I EEE Transactions on Automatic Control,2002,47 (5):787-792.

[11] Lampaert Vincent,Swevers Jan,Al-Bender Farid.M odification of the Leuven integrated friction models tructure
[J].IEEE Transactions on Automatic Control,2002,47(4):683-687.

相关文章 15

[1]	常成,宋传学,张雅歌,邵玉龙,周放. 双馈电机驱动电动汽车变频器容量最小化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1629-1635.
[2]	席利贺,张欣,孙传扬,王泽兴,姜涛. 增程式电动汽车自适应能量管理策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1636-1644.
[3]	何仁,杨柳,胡东海. 冷藏运输车太阳能辅助供电制冷系统设计及分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1645-1652.
[4]	那景新,慕文龙,范以撒,谭伟,杨佳宙. 车身钢-铝粘接接头湿热老化性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1653-1660.
[5]	刘玉梅,刘丽,曹晓宁,熊明烨,庄娇娇. 转向架动态模拟试验台避撞模型的构建[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1661-1668.
[6]	赵伟强, 高恪, 王文彬. 基于电液耦合转向系统的商用车防失稳控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1305-1312.
[7]	宋大凤, 吴西涛, 曾小华, 杨南南, 李文远. 基于理论油耗模型的轻混重卡全生命周期成本分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1313-1323.
[8]	朱剑峰, 张君媛, 陈潇凯, 洪光辉, 宋正超, 曹杰. 基于座椅拉拽安全性能的车身结构改进设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1324-1330.
[9]	那景新, 浦磊鑫, 范以撒, 沈传亮. 湿热环境对Sikaflex-265铝合金粘接接头失效强度的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1331-1338.
[10]	王炎, 高青, 王国华, 张天时, 苑盟. 混流集成式电池组热管理温均特性增效仿真[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1339-1348.
[11]	金立生, 谢宪毅, 高琳琳, 郭柏苍. 基于二次规划的分布式电动汽车稳定性控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1349-1359.
[12]	隗海林, 包翠竹, 李洪雪, 李明达. 基于最小二乘支持向量机的怠速时间预测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1360-1365.
[13]	王德军, 魏薇郦, 鲍亚新. 考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1548-1555.
[14]	胡满江, 罗禹贡, 陈龙, 李克强. 基于纵向频响特性的整车质量估计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 977-983.
[15]	刘国政, 史文库, 陈志勇. 考虑安装误差的准双曲面齿轮传动误差有限元分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 984-989.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed