CN107292013B - 悬架系统强度测试方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种悬架系统测试方法及装置，其中，方法包括：获取悬架系统的设计参数；根据设计参数构建悬架系统的有限元网格模型；利用车辆处于不同载荷状态下车身对悬架系统施加的第一载荷、地面激励载荷以及加速度场形成耦合工况；将耦合工况加载到有限元网格模型上，对悬架系统进行强度测试，得到悬架系统的强度测试结果。通过该方法，能够获取悬架系统结构中所有零件的强度测试结果和悬架系统变形测试结果，节省时间，降低测试过程的工作量，提高测试结果的精确性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆工程领域，尤其涉及一种悬架系统强度测试方法及装置。
背景技术
悬架系统作为汽车关键部件之一，将汽车车身和车轮弹性的连接在一起，其安全性能设计是纯电动汽车整车设计中的重要组成部分，直接影响整车的安全性能。目前随着纯电动汽车和车辆工程的不断发展，越来越多的纯电动汽车被人们所使用。纯电动汽车由于电池模块系统的存在，其重量相比于传统汽车较大，因此悬架系统所承受的工况更恶劣，对悬架系统结构的悬挂系统的要求也更高。
在纯电动汽车使用过程中，车辆往往由于悬挂系统的薄弱，而导致悬架系统结构断裂、失效而引起汽车抛锚，甚至车毁人亡的事故也时有发生，这种安全隐患对纯电动汽车的使用者造成很大的伤害，也不利于纯电动汽车的推广。为了提高悬架系统的设计质量，目前，可以采用多体动力学载荷分解法，开发和验证纯电动汽车悬架系统结构。
但是，载荷分解法的验证结果无法体现出整个悬架系统的整体变形，无法对整个系统结构进行标定。因此，所有强度验证结果只能通过各个子部件提供的零件设置参数和工程师的工作经验来保证其验证结果的精确性，导致结果的精确性存在很大的不确定性。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种悬架系统强度测试方法，以实现获取悬架系统结构中所有零件的强度测试结果和悬架系统变形测试结果，节省时间，降低测试过程的工作量，提高测试结果的精确性，用于解决现有采用多体动力学软件进行建模无法计算零件本身变形情况和零件变形累计情况，验证结果的准确性不高，且工作量较大的问题。
本发明的第二个目的在于提出一种悬架系统强度测装置。
本发明的第三个目的在于提出另一种悬架系统强度测装置。
本发明的第四个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
本发明的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。
为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种悬架系统强度测试方法，包括：获取悬架系统的设计参数；根据所述设计参数构建所述悬架系统的有限元网格模型；利用车辆处于不同载荷状态下车身对所述悬架系统施加的第一载荷、地面激励载荷以及加速度场形成耦合工况；将所述耦合工况加载到所述有限元网格模型上，对所述悬架系统进行强度测试，得到所述悬架系统的强度测试结果。
本发明实施例的悬架系统强度测试方法，通过根据设计参数构建悬架系统的有限元网格模型，利用车辆处于不同载荷状态下车身对悬架系统施加的第一载荷、地面激励载荷以及加速度场形成耦合工况，将耦合工况加载到有限元网格模型上，对悬架系统进行强度测试，得到悬架系统的强度测试结果，能够获取悬架系统结构中所有零件的强度测试结果和悬架系统变形测试结果，节省时间，降低测试过程的工作量，提高测试结果的精确性。
为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种悬架系统强度测试装置，包括：设计参数获取模块，用于获取悬架系统的设计参数；模型构建模块，用于根据所述设计参数构建所述悬架系统的有限元网格模型；工况形成模块，用于利用车辆处于不同载荷状态下车身对所述悬架系统施加的第一载荷、地面激励载荷以及加速度场形成耦合工况；强度测试模块，用于将所述耦合工况加载到所述有限元网格模型上，对所述悬架系统进行强度测试，得到所述悬架系统的强度测试结果。
本发明实施例的悬架系统强度测试装置，通过根据设计参数构建悬架系统的有限元网格模型，利用车辆处于不同载荷状态下车身对悬架系统施加的第一载荷、地面激励载荷以及加速度场形成耦合工况，将耦合工况加载到有限元网格模型上，对悬架系统进行强度测试，得到悬架系统的强度测试结果，能够获取悬架系统结构中所有零件的强度测试结果和悬架系统变形测试结果，节省时间，降低测试过程的工作量，提高测试结果的精确性。
为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了另一种悬架系统强度测试装置，包括：存储器和处理器，其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于执行如第一方面实施例所述的悬架系统强度测试方法。
本发明实施例的悬架系统强度测试装置，通过根据设计参数构建悬架系统的有限元网格模型，利用车辆处于不同载荷状态下车身对悬架系统施加的第一载荷、地面激励载荷以及加速度场形成耦合工况，将耦合工况加载到有限元网格模型上，对悬架系统进行强度测试，得到悬架系统的强度测试结果，能够获取悬架系统结构中所有零件的强度测试结果和悬架系统变形测试结果，节省时间，降低测试过程的工作量，提高测试结果的精确性。
为达上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时实现如第一方面实施例所述的悬架系统强度测试方法。
本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，通过根据设计参数构建悬架系统的有限元网格模型，利用车辆处于不同载荷状态下车身对悬架系统施加的第一载荷、地面激励载荷以及加速度场形成耦合工况，将耦合工况加载到有限元网格模型上，对悬架系统进行强度测试，得到悬架系统的强度测试结果，能够获取悬架系统结构中所有零件的强度测试结果和悬架系统变形测试结果，节省时间，降低测试过程的工作量，提高测试结果的精确性。
为达上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令由处理器执行时，执行如第一方面实施例所述的悬架系统强度测试方法。
本发明实施例的计算机程序产品，通过根据设计参数构建悬架系统的有限元网格模型，利用车辆处于不同载荷状态下车身对悬架系统施加的第一载荷、地面激励载荷以及加速度场形成耦合工况，将耦合工况加载到有限元网格模型上，对悬架系统进行强度测试，得到悬架系统的强度测试结果，能够获取悬架系统结构中所有零件的强度测试结果和悬架系统变形测试结果，节省时间，降低测试过程的工作量，提高测试结果的精确性。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1本发明实施例中多体动力学载荷分解示意图；
图2为本发明实施例中载荷分解法强度测试示意图；
图3为本发明实施例提供的一种悬架系统强度测试方法的流程示意图；
图4为本发明实施例所提供的另一种悬架系统强度测试方法的流程示意图；
图5为本发明实施例中CAE仿真建立模型示意图；
图6为本发明实施例中载荷添加示意图；
图7为本发明实施例所提供的另一种悬架系统强度测试方法的流程示意图；
图8为本发明实施例所提供的另一种悬架系统强度测试方法的流程示意图；
图9为本发明实施例所提供的另一种悬架系统强度测试方法的流程示意图；
图10为本发明实施例中工况文件示意图；
图11为本发明实施例提供的一种悬架系统强度测试装置的结构示意图；
图12为本发明实施例提供的另一种悬架系统强度测试装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的悬架系统强度测试方法和装置。
目前纯电动汽车悬架系统结构的开发和验证沿用传统汽车的多体动力学载荷提取法，例如，参见图1，图1为本发明实施例中多体动力学载荷分解示意图，多体动力学载荷提取法采用多体动力学软件进行建模，通过输入整车质量、质心、轴距、衬套的六向刚度等参数。采用多体动力学软件进行载荷提取，得到悬架系统结构各个部件连接点位置在X轴、Y轴、Z轴三个方向的力Fx、Fy、Fz和力矩Mx、My、Mz，然后将提取的六分力载荷加载到悬架系统结构上进行仿真计算，来验证产品的强度和耐久性能，例如，参见图2，图2为本发明实施例中载荷分解法强度测试示意图。
然而，采用多体动力学软件进行建模存在较大的局限性，主要缺点有：无法计算零件本身变形情况和零件变形累计情况，验证结果的准确性不高，且工作量较大。
针对现有技术中采用多体动力学软件进行建模无法计算零件本身变形情况和零件变形累计情况，验证结果的准确性不高，且工作量较大的问题，本发明实施例通过根据悬架系统的结构形状性能参数建立有限元网格模型，在有限元网格模型中完成相关载荷的加载和计算，能够获取悬架系统结构所有零件的强度测试结果和悬架系统变形测试结果，节省时间，降低测试过程的工作量，提高测试结果的精确性。
图3为本发明实施例提供的一种悬架系统强度测试方法的流程示意图。本发明实施例的执行主体可以为测试系统。在具体描述本发明实施例之前，为了便于理解，首先对常用技术词进行介绍：
有限元，指集合在一起能表示实际连续域的离散单元。有限元分析利用数学近视的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟，利用简单而又相互作用的有限单元去逼近无限未知量的真实系统。
如图3所示，该悬架系统强度测试方法包括以下步骤：
S301，获取悬架系统的设计参数。
在本发明的实施例中，设计参数可以为悬架系统的结构、形状和/材料性能参数。具体地，测试人员可以将悬架系统的设计需求输入测试系统中，该测试系统可以设计需求中提取出悬架系统的设计参数。再例如，测试系统可以配置有用户界面，在该用户界面上可以设置有用于设置或者输入悬架系统的设计参数的配置区域，测试人员可以在配置区域对悬架系统的设计参数进行输入，测试系统就可以接收到悬架系统的设计参数。
S302，根据设计参数构建悬架系统的有限元网格模型。
可以理解的是，构建有限元网格模型，即完成单元网格划分。具体地，可以根据悬架系统的设计参数确定求解域的物理性质和几何区域，将求解域近似为具有不同有限大小和形状，且彼此相连的有限个单元组成的离散域，显然，单元越小，即网格越细，离散域的近似程度越好，计算结果也越精确。
本实施例中，可以利用有限个单元组成的离散域，构建该悬架系统的有限元网格模型。例如，可以建立包括悬架系统的摆臂支架、转向节、转向拉杆、弹簧减震器、衬套等单元的有限元网格模型。
S303，利用车辆处于不同载荷状态下车身对悬架系统施加的第一载荷、地面激励载荷以及加速度场形成耦合工况。
在本发明的实施例中，载荷状态可以为空载、半载、满载等。
在本发明的实施例中，地面激励载荷可以通过实验测试得出，其为在经过大量车型测试后，总结出的通用的载荷。加速度场是有限元网格模型受到的自重载荷。
本发明实施例中，预设获取车辆处于不同荷载状态下车身对悬架系统所施加的第一载荷。具体地，向初始构建的有限元网格模型中轮胎与地面的接触位置加载不同载荷状态下的第二载荷，车辆上施加了不同的第二载荷后，会产生质心的变化，进而可以根据由质心变化所形成的质心位置数据，对初始构建的有限元网格模型进行标定，进而可以得到有限元网格模型。在标定的过程中，可以获取到不同载荷状态下车身对悬架系统施加的第一载荷。
由于加速度场和地面激励载荷是已知的，可以通过相关有限元分析软件(例如，ANSA软件)设置。因此，对于不同的车型，只需计算其他车辆的第一载荷即可得到耦合工况，能够节省大量的运算时间，降低测试过程的工作量。
在获取到不同的第一载荷后，结合测试的地面激励荷载，以及加速度场就可以形成用于对车辆进行强度测试的耦合工况。
S304，将耦合工况加载到有限元网格模型上，对悬架系统进行强度测试，得到悬架系统的强度测试结果。
可选地，可以在计算机辅助功能(Computer Aided Engineering，CAE)软件中进行有限元网格划分，并进行分析计算，例如，可以通过预设的耦合工况算法对悬架系统进行CAE分析，获取悬架系统结构中所有零件的强度测试结果和悬架系统变形测试结果。
本实施例的悬架系统强度测试方法，通过根据设计参数构建悬架系统的有限元网格模型，利用车辆处于不同载荷状态下车身对悬架系统施加的第一载荷、地面激励载荷以及加速度场形成耦合工况，将耦合工况加载到有限元网格模型上，对悬架系统进行强度测试，得到悬架系统的强度测试结果，能够获取悬架系统结构中所有零件的强度测试结果和悬架系统变形测试结果，节省时间，降低测试过程的工作量，提高测试结果的精确性。
为了清楚说明上一实施例，本实施例提供了另一种悬架系统强度测试方法，图4为本发明实施例所提供的另一种悬架系统强度测试方法的流程示意图。
参见图4，在如图3所示实施例的基础上，步骤S302具体包括以下子步骤：
S401，根据设计参数构建悬架系统的初始有限元网格模型。
可选地，可以根据悬架系统的结构、形状和/材料性能参数构建悬架系统的初始有限元网格模型。
S402，向初始有限元网格模型中轮胎与地面的接触位置上加载不同载荷状态下的第二载荷。
需要说明的是，在轮胎与地面的接触位置上加载的载荷，其大小为在车辆行驶过程中，在不同路面，轮胎所受地面的实际激励载荷来确定。
第二载荷是在不同载荷状态下，向初始有限元网格模型中轮胎与地面的接触位置上加载的载荷，例如，在空载、半载、满载等载荷状况下，向初始有限元网格模型中轮胎与地面的接触位置上加载的载荷。
可以理解的是，在车辆行驶过程中，在不同的路面上，轮胎所受地面的激励载荷大小可能相同或者不同。
由于载荷状态不同，且在车辆行驶过程中，在不同的路面上，轮胎所受地面的激励载荷大小可能相同或者不同，因此，在不同载荷状态下，向初始有限元网格模型中轮胎与地面的接触位置上加载的第二载荷的值为多个。
S403，获取车辆第二载荷下所产生的质心位置数据。
可选地，可以在初始有限元网格模型中获取车辆在空载、半载、满载等载荷状况下，车辆所产生的质心位置数据。
由于第二载荷的值为多个，因此获取的车辆在第二载荷下所产生的质心位置数据也为多个。
S404，利用所有的质心位置数据对初始有限元网格模型进行标定，得到有限元网格模型。
在本发明的实施例中，标定，即为实际对悬架系统施加多大载荷，悬架位置对应变化多少。
可选地，利用所有的质心位置数据对初始有限元网格模型进行标定，例如，可以利用所有的质心位置数据对悬架系统的各个部件的刚度、转动惯量等特性参数进行标定，得到有限元网格模型，能够保证在计算机仿真过程中，有限元网格模型位置变化量与实际测试值相同，有效提高悬架系统强度测试结果的精确性。
作为一种示例，参见图5，图5为本发明实施例中CAE仿真建立模型示意图，在开发设计阶段或者验证阶段，可以采用有限元软件ANSA建立摆臂支架、转向节、转向拉杆、弹簧减震器、衬套等详细的有限元网格模型。按照车辆的实际质量及质心位置进行配重，并设置悬架系统的材料信息，输入橡胶衬套刚度曲线，并按照实际连接情况释放自由度和设置接触等信息，通过车辆空载、半载、满载等载荷状况下，车辆质心位置变化情况对有限元网格模型中的悬架系统进行标定。
作为一种示例，参见图6，图6为本发明实施例中载荷添加示意图，通过标定过程可以得到第一载荷F2，在减震器顶部施加第一载荷F2，在轮胎与地面接触位置施加地面激励力F1和力矩载荷M1。
本实施例的悬架系统强度测试方法，通过向初始有限元网格模型中轮胎与地面的接触位置上加载不同载荷状态下的第二载荷，获取车辆第二载荷下所产生的质心位置数据，利用所有的质心位置数据对初始有限元网格模型进行标定，得到有限元网格模型，能够有效提高悬架系统强度测试结果的准确性。
可选地，在本发明的一个实施例中，为了进一步节省测试过程中的运算时间，例如，参见图7，在步骤S404后还包括以下步骤：
S701，针对不同载荷状态，在对初始有限元网格模型进行标定的过程中，根据质心位置数据和车辆的质量，得到车辆的前后轴荷分配。
在本发明的实施例中，前后轴荷分配是指车辆在不同载荷状况下，前后轴对支撑平面的垂直负荷，一般以百分比表示，可以用占空载或者占满载来表示。可选地，可以根据质心位置数据和车辆的质量，得到车辆的前后轴荷分配。
S702，根据第二载荷和前后轴荷分配，得到第一载荷。
在确定了车辆的前后轴荷分配后，可以基于前后轴荷将第二载荷分配到前后轴上，能够计算出前后轴上所承担的载荷。实际应用中，悬挂系统的功能是支持车辆的车身，进而可以基于前后轴荷上所承担的载荷确定出车身对悬架系统所施加的第一载荷。
本实施例的悬架系统强度测试方法，通过针对不同载荷状态，在对初始有限元网格模型进行标定的过程中，根据质心位置数据和车辆的质量，得到车辆的前后轴荷分配，根据第二载荷和前后轴荷分配，得到第一载荷，进一步节省测试过程中的运算时间。
可选地，在本发明的一个实施例中，为了提高悬架系统结构的安全性，参见图8，在如图3所示实施例的基础上，在步骤S304后还包括以下步骤：
S801，根据强度测试结果判断悬架系统中是否存在异常部件。
可选地，通过CAE分析，可以获取悬架系统结构所有零件的强度测试结果和悬架系统变形测试结果，根据强度测试结果判断悬架系统中是否存在异常部件，在存在异常部件时，对异常部件进行调整；在不存在异常部件时，不作任何处理。
S802，如果存在异常部件，对异常部件进行调整，形成悬架系统的调整强度测试结果。
本实施例的悬架系统强度测试方法，通过根据强度测试结果判断悬架系统中是否存在异常部件，如果存在异常部件，对异常部件进行调整，形成悬架系统的调整强度测试结果，能够有效提高悬架系统结构的安全性。
可选地，在本发明的一个实施例中，为了进一步降低测试过程中的工作量和节约时间，参见图9，在如图3所示实施例的基础上，在步骤S304后还包括以下步骤：
S901，为每个耦合工况形成对应的工况文件。
作为一种示例，参见图10，图10为本发明实施例中工况文件示意图，将第一载荷和地面激励载荷同时施加到有限元网格模型上，通过ANSA软件设置好加速度场和地面激励载荷后，即可将耦合工况转化为工况文件。
S902，将工况文件和调整强度测试结果存储到数据库中。
可选地，将工况文件和调整强度测试结果存储到数据库中，以便后期对数据库进行分析，能够实现数据的积累，对数据库进行动态维护和补充。
S903，当需要对其他车型的悬架系统进行强度测试，利用其他车型的车辆的质量和质心位置，确定其他车型的前后轴荷分配。
由于加速度场和地面激励载荷是已知的，可以通过相关软件(例如，ANSA软件)设置，因此，当需要对其他车型的悬架系统进行强度测试时，只需计算其他车型的第一载荷即可，能够节省大量的运算时间。
由步骤S701～S702可知，第一载荷是根据第二载荷和前后轴荷分配得到的，因此，可以先计确定其他车型的前后轴荷分配。由步骤S701可知，车辆的前后轴荷分配由质心位置数据和车辆的质量确定。
S904，利用与其他车型匹配的地面激励载荷和前后轴荷分配，计算其他车型的第一载荷。
由步骤S701～S702可知，第一载荷是根据第二载荷和前后轴荷分配得到的，由步骤S402可知，第二载荷是在轮胎与地面的接触位置上加载的不同载荷状态下的载荷，其大小为在车辆行驶过程中，在不同路面，轮胎所受地面的实际激励载荷。
因此，可以利用与其他车型匹配的地面激励载荷和前后轴荷分配，计算其他车型的第一载荷。
S905，利用与其他车型匹配的地面激励载荷和第一载荷，更新工况文件。
由于耦合工况是根据第一载荷、地面激励载荷以及加速度场所形成的，且加速度场是有限元网格模型收到的自重载荷，其为已知量，因此，可以利用与其他车型匹配的地面激励载荷和第一载荷，更新工况文件，极大地节省了运算时间，降低测试过程中的工作量。
S906，利用更新后的工况文件对应的耦合工况，对其他车型的悬架系统进行强度测试。
可选地，当需要对其他车型的悬架系统进行强度测试时，只需利用与其他车型匹配的地面激励载荷和第一载荷，更新工况文件，利用更新后的工况文件对应的耦合工况，对其他车型的悬架系统进行强度测试，能够有效节约时间和开发成本。
本实施例的悬架系统强度测试方法，通过为每个耦合工况形成对应的工况文件，将工况文件和调整强度测试结果存储到数据库中，能够实现数据的积累，对数据库进行动态维护和补充。当需要对其他车型的悬架系统进行强度测试，利用与其他车型匹配的地面激励载荷和第一载荷，更新工况文件，能够极大地节省了运算时间。利用更新后的工况文件对应的耦合工况，对其他车型的悬架系统进行强度测试，能够有效节约时间和开发成本。
图11为本发明实施例提供的一种悬架系统强度测试装置的结构示意图。该悬架系统强度测试装置1100可以通过软件、硬件或者两者的结合实现。
如图11所示，该悬架系统强度测试装置1100包括：设计参数获取模块1101、模型构建模块1102、工况形成模块1103，以及强度测试模块1104。其中，
设计参数获取模块1101，用于获取悬架系统的设计参数。
模型构建模块1102，用于根据设计参数构建悬架系统的有限元网格模型。
可选地，模型构建模块1102，具体用于：根据设计参数构建悬架系统的初始有限元网格模型；向初始有限元网格模型中轮胎与地面的接触位置上加载不同载荷状态下的第二载荷；获取车辆第二载荷下所产生的质心位置数据；利用所有的质心位置数据对初始有限元网格模型进行标定，得到有限元网格模型。
工况形成模块1103，用于利用车辆处于不同载荷状态下车身对悬架系统施加的第一载荷、地面激励载荷以及加速度场形成耦合工况。
强度测试模块1104，用于将耦合工况加载到有限元网格模型上，对悬架系统进行强度测试，得到悬架系统的强度测试结果。
进一步地，在本发明实施例的一种可能的实现方式中，在图11的基础上，参见图12，该悬架系统强度测试装置1100还进一步包括：
载荷获取模块1105，用于针对不同载荷状态，在对初始有限元网格模型进行标定的过程中，根据质心位置数据和车辆的质量，得到车辆的前后轴荷分配，以及根据第二载荷和前后轴荷分配，得到第一载荷。
异常检测模块1106，用于根据强度测试结果判断悬架系统中是否存在异常部件。
调整模块1107，用于在存在异常部件时，对异常部件进行调整，形成悬架系统的调整强度测试结果。
文件生成模块1108，用于为每个耦合工况形成对应的工况文件。
存储模块1109，用于将工况文件和调整强度测试结果和工况文件存储到数据库中。
更新模块1110，用于当需要对其他车型的悬架系统进行强度测试，利用其他车型的车辆的质量和质心位置，确定其他车型的前后轴荷分配，利用与其他车型匹配的地面激励载荷和前后轴荷分配，计算其他车型的第一载荷，利用与其他车型匹配的地面激励载荷和第一载荷，更新工况文件。
强度测试模块1104，还用于利用更新后的工况文件对应的耦合工况，对其他车型的悬架系统进行强度测试。
需要说明的是，前述图1-图10实施例对悬架系统强度测试方法实施例的解释说明也适用于该实施例的悬架系统强度测试装置1100，此处不再赘述。
本实施例的悬架系统强度测试装置，通过根据设计参数构建悬架系统的有限元网格模型，利用车辆处于不同载荷状态下车身对悬架系统施加的第一载荷、地面激励载荷以及加速度场形成耦合工况，将耦合工况加载到有限元网格模型上，对悬架系统进行强度测试，得到悬架系统的强度测试结果，能够获取悬架系统结构中所有零件的强度测试结果和悬架系统变形测试结果，节省时间，降低测试过程的工作量，提高测试结果的精确性。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种悬架系统强度测试装置，包括：存储器和处理器，其中，处理器通过读取存储器中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，以用于执行如前述实施例所述的悬架系统强度测试方法。
本实施例的悬架系统强度测试装置，通过根据设计参数构建悬架系统的有限元网格模型，利用车辆处于不同载荷状态下车身对悬架系统施加的第一载荷、地面激励载荷以及加速度场形成耦合工况，将耦合工况加载到有限元网格模型上，对悬架系统进行强度测试，得到悬架系统的强度测试结果，能够获取悬架系统结构中所有零件的强度测试结果和悬架系统变形测试结果，节省时间，降低测试过程的工作量，提高测试结果的精确性。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时能够实现如前述实施例所述的悬架系统强度测试方法。
本实施例的非临时性计算机可读存储介质，通过根据设计参数构建悬架系统的有限元网格模型，利用车辆处于不同载荷状态下车身对悬架系统施加的第一载荷、地面激励载荷以及加速度场形成耦合工况，将耦合工况加载到有限元网格模型上，对悬架系统进行强度测试，得到悬架系统的强度测试结果，能够获取悬架系统结构中所有零件的强度测试结果和悬架系统变形测试结果，节省时间，降低测试过程的工作量，提高测试结果的精确性。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种计算机程序产品，当计算机程序产品中的指令由处理器执行时，执行如前述实施例所述的悬架系统强度测试方法。
本实施例的计算机程序产品，通过根据设计参数构建悬架系统的有限元网格模型，利用车辆处于不同载荷状态下车身对悬架系统施加的第一载荷、地面激励载荷以及加速度场形成耦合工况，将耦合工况加载到有限元网格模型上，对悬架系统进行强度测试，得到悬架系统的强度测试结果，能够获取悬架系统结构中所有零件的强度测试结果和悬架系统变形测试结果，节省时间，降低测试过程的工作量，提高测试结果的精确性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种悬架系统强度测试方法，其特征在于，包括：
获取悬架系统的设计参数；
根据所述设计参数构建所述悬架系统的有限元网格模型；
利用车辆处于不同载荷状态下车身对所述悬架系统施加的第一载荷、地面激励载荷以及加速度场形成耦合工况；
将所述耦合工况加载到所述有限元网格模型上，对所述悬架系统进行强度测试，得到所述悬架系统的强度测试结果，所述根据所述设计参数构建所述悬架系统的有限元网格模型，包括：
根据所述设计参数构建所述悬架系统的初始有限元网格模型；
向所述初始有限元网格模型中轮胎与地面的接触位置上加载不同载荷状态下的第二载荷；
获取车辆所述第二载荷下所产生的质心位置数据；
利用所有的所述质心位置数据对所述初始有限元网格模型进行标定，得到所述有限元网格模型；
针对不同载荷状态，在对所述初始有限元网格模型进行标定的过程中，根据所述质心位置数据和所述车辆的质量，得到所述车辆的前后轴荷分配；
根据所述第二载荷和所述前后轴荷分配，得到所述第一载荷。
2.根据权利要求1所述的悬架系统强度测试方法，其特征在于，所述得到所述悬架系统的强度测试结果之后，包括：
根据所述强度测试结果判断所述悬架系统中是否存在异常部件；
如果存在异常部件，对所述异常部件进行调整，形成所述悬架系统的调整强度测试结果。
3.根据权利要求2所述的悬架系统强度测试方法，其特征在于，所述得到所述悬架系统的强度测试结果之后，还包括：
为每个所述耦合工况形成对应的工况文件；
将所述工况文件和所述调整强度测试结果存储到数据库中。
4.根据权利要求3所述的悬架系统强度测试方法，其特征在于，还包括：
当需要对其他车型的悬架系统进行强度测试，利用所述其他车型的车辆的质量和质心位置，确定所述其他车型的前后轴荷分配；
利用与所述其他车型匹配的所述地面激励载荷和所述前后轴荷分配，计算所述其他车型的第一载荷；
利用与所述其他车型匹配的地面激励载荷和第一载荷，更新所述工况文件；
利用更新后的所述工况文件对应的耦合工况，对所述其他车型的悬架系统进行强度测试。
5.一种悬架系统强度测试装置，其特征在于，包括：
设计参数获取模块，用于获取悬架系统的设计参数；
模型构建模块，用于根据所述设计参数构建所述悬架系统的有限元网格模型；
工况形成模块，用于利用车辆处于不同载荷状态下车身对所述悬架系统施加的第一载荷、地面激励载荷以及加速度场形成耦合工况；
强度测试模块，用于将所述耦合工况加载到所述有限元网格模型上，对所述悬架系统进行强度测试，得到所述悬架系统的强度测试结果，所述模型构建模块，具体用于：
根据所述设计参数构建所述悬架系统的初始有限元网格模型；
向所述初始有限元网格模型中轮胎与地面的接触位置上加载不同载荷状态下的第二载荷；
获取车辆所述第二载荷下所产生的质心位置数据；
利用所有的所述质心位置数据对所述初始有限元网格模型进行标定，得到所述有限元网格模型；
载荷获取模块，用于针对不同载荷状态，在对所述初始有限元网格模型进行标定的过程中，根据所述质心位置数据和所述车辆的质量，得到所述车辆的前后轴荷分配，以及根据所述第二载荷和所述前后轴荷分配，得到所述第一载荷。
6.根据权利要求5所述的悬架系统强度测试装置，其特征在于，还包括：
异常检测模块，用于根据所述强度测试结果判断所述悬架系统中是否存在异常部件；
调整模块，用于在存在异常部件时，对所述异常部件进行调整，形成所述悬架系统的调整强度测试结果。
7.根据权利要求6所述的悬架系统强度测试装置，其特征在于，还包括：
文件生成模块，用于为每个所述耦合工况形成对应的工况文件；
存储模块，用于将所述工况文件和所述调整强度测试结果存储到数据库中。
8.根据权利要求7所述的悬架系统强度测试装置，其特征在于，还包括：
更新模块，用于当需要对其他车型的悬架系统进行强度测试，利用所述其他车型的车辆的质量和质心位置，确定所述其他车型的前后轴荷分配，利用与所述其他车型匹配的所述地面激励载荷和所述前后轴荷分配，计算所述其他车型的第一载荷，利用与所述其他车型匹配的地面激励载荷和第一载荷，更新所述工况文件；
所述强度测试模块，还用于利用更新后的所述工况文件对应的耦合工况，对所述其他车型的悬架系统进行强度测试。
9.一种悬架系统强度测试装置，其特征在于，包括存储器和处理器，其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于执行如权利要求1-4中任一项所述的悬架系统强度测试方法。
10.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的悬架系统强度测试方法。
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