CN113283009A - 一种基于Adams的悬架零部件工况载荷制备系统、方法及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车设计技术领域，具体地指一种基于Adams的悬架零部件工况载荷制备系统、方法及介质。包括路径设置模块，用于设置要使用的Adams/car求解器的路径；工况载荷文件创建模块，用于读取整车信息并结合悬架工况标准信息在创建的工作目录下生成悬架载荷计算文件；计算模块，通过路径调用Adams/car求解器并根据悬架载荷计算文件对勾选的悬架零部件进行批处理仿真计算，输出该悬架零部件各工况的多个对应结果文件以及各工况载荷结果信息的多个对应文本文件；载荷汇总模块，用于将各个零部件的所有工况的载荷结果信息文本文件按照工况顺序将结果信息的对应段落拼接成一个包含所有工况的载荷信息的汇总文本文件。本发明提高了工作效率，降低了误操作率。
Description
技术领域
本发明涉及汽车设计技术领域，具体地指一种基于Adams的悬架零部件工况载荷制备系统、方法及介质。
背景技术
Adams/Car软件模块，在技术上能实现车辆悬架任意工况载荷的制备，然而并没有解决载荷制备功能的工程应用便利性，工程应用时仍然十分繁琐。
车辆悬架工况载荷的制备，通常在Adams/Car软件模块中完成时，需要用户将各工况的悬架轮心或接地点载荷(力、力矩)信息输入到软件的悬架载荷计算GUI界面输入框中，并提交计算，然后再切换到软件的FEALoad载荷输出GUI界面上，进行载荷输出操作，最后还需要用户将各零部件的多个工况的载荷信息汇总到同一个文件中，提交给强度计算工程师使用。
由于每个工况都有不同的载荷输入值，且GUI界面中每个值均需要输入最大值、最小值，因此数值输入操作量大、过程繁琐、简单枯燥、容易出错。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种基于Adams的悬架零部件工况载荷制备系统、方法及介质，本发明通过Adams/car求解器根据悬架载荷计算文件计算悬架零部件的工况载荷，并自动进行批处理得到悬架零部件的各工况载荷结果信息的对应文本文件，再将各悬架零部件各工况的结果信息文本文件汇总为单个结果信息文本文件，使其可方便地导入有限元软件中计算使用，避免了现有技术需要大量的人工输入导致的操作量大、过程繁琐的问题，大幅度提高了自动化和工作效率。
本发明的技术方案为：一种基于Adams的车辆悬架零部件工况载荷制备系统，包括，
路径设置模块，用于设置要使用的Adams/car求解器的路径；
工况载荷文件创建模块，用于读取整车信息并结合悬架工况标准信息在创建的工作目录下生成悬架载荷计算文件；
计算模块，通过路径调用Adams/car求解器并根据悬架载荷计算文件对勾选的悬架零部件进行批处理仿真计算，输出该悬架零部件各工况的多个对应结果文件以及各工况载荷结果信息的多个对应文本文件；
载荷汇总模块，用于将各个零部件的所有工况的载荷结果信息文本文件按照工况顺序将结果信息的对应段落拼接成一个包含所有工况的载荷信息的汇总文本文件。
进一步的所述工况载荷文件创建模块包括整车信息模块；所述整车信息模块用于存储整车参数中的满载前轴荷、满载后轴荷、轴距、前轮距、后轮距和质心高度参数。
进一步的所述工况载荷文件创建模块还包括悬架载荷计算文件生成模块；所述悬架载荷计算文件生成模块将整车信息与悬架工况各向加速度信息结合生成前悬架和后悬架的所有工况的悬架载荷计算文件。
进一步的所述计算模块包括车型数据调用模块；所述车型数据调用模块用于调用车型数据库中与待计算悬架的车型数据。
进一步的所述计算模块还包括悬架装配文件调用模块；所述悬架装配文件调用模块用于调用车型数据库下待计算悬架车型数据目录下的悬架装配文件，悬架装配文件调用模块具备自动检索硬盘上的车型数据库、并形成车型名称下拉列表供选择的功能。
进一步的所述计算模块包括命令流编制模块(相关命令信息存于*.cmd格式指令文件内)；所述命令流编制模块用于编制和存储读入悬架装配文件命令、悬架多工况计算命令流和悬架零部件多工况载荷结果信息输出命令流。其中，读入悬架装配文件命令，为调用Adams/Car、并将所选择悬架装配文件读入Adams/Car的命令信息；悬架多工况计算命令流，为多个工况的批量计算指令信息，包含计算的输出结果文件名称及各工况载荷文件路径清单；悬架零部件多工况载荷结果信息输出命令流，为各零部件的各工况下的各自输出命令信息，包含悬架工况结果文件名称、对应结果信息文本文件名称、计算步长信息、结果信息段数量信息等。
进一步的还包括分析文本获取模块，用于读取汇总文本文件的数据并写入汇总分析文件(Excel格式文件)，使汇总分析文件包含各零部件的硬点坐标信息以及各工况下各硬点的载荷信息。
一种基于Adams的车辆悬架零部件工况载荷制备系统的控制方法，设置要使用的Adams/Car求解器的路径；读取整车参数Excel表中的整车信息，将整车信息与内嵌在程序中的悬架工况标准信息结合起来，在创建的工作目录下生成悬架载荷计算文件(*.lcf格式文件)；选择要输出工况载荷的悬架零部件，通过路径调用求解器结合悬架载荷计算文件进行计算，按照上述流程生成所有工况的批处理文件(*.cmd格式文件)，对该悬架零部件进行批处理仿真计算输出各工况的多个对应结果文件(*.res格式文件)以及各工况载荷结果信息的多个对应文本文件；将各个零部件的所有工况的载荷结果信息文本文件按照工况顺序将结果信息的对应段落拼接成一个包含所有工况的载荷信息的汇总文本文件。
进一步的依次读取悬架零部件的汇总文本文件，并写入到一个Excel汇总文件中，使文件包含悬架零部件的硬点坐标信息和各工况的各硬点的载荷信息。
一种介质，所述介质存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行所述的方法。
本发明的优点有：1、本发明将包含企业标准涉及到的悬架所有工况的车轮轮心或车轮接地点载荷的公式计算汇总生成悬架工况输入载荷文件(*.lcf格式文件)；利用Adams/Car求解器对悬架零部件各工况的工况载荷进行批量处理，输出悬架各工况的计算结果(*.res格式文件)、零部件各工况的载荷结果文本文件，最后将各工况对应的多个载荷结果文本文件按顺序汇总成一个文本文件便于有限元软件的批处理计算使用，极大程度提高了数据处理的效率和自动化程度，降低了误操作的几率，缩短了产品研发周期，具有极大的推广价值；
2、本发明整车信息模块包含了用于计算整车悬架总成的各个方面的参数，并将这些参数汇集到Excel表格中形成标准格式，极大程度方便了求解器的使用；
3、本发明具备自动检索用户硬盘上的车型数据库、并形成车型名称清单的下拉列表菜单供用户选择的功能，能根据车型名称自动定位车型对应的悬架装配文件位置便于用户选择，并能自动检索悬架装配文件所包含的零部件信息，形成零部件清单多选框菜单选项，供用户选择是否输出该零部件的计算结果。用户硬盘上存储有车型数据库，车型数据库中有各个车型的数据信息，使用时根据要计算的悬架零部件，直接调用数据库中相应的悬架装配文件勾选需要输出工况载荷的悬架零部件即可快速选择，极大程度方便了使用，提高了工作效率；
4、本发明通过自动搜索各个零部件的所有工况的载荷结果信息文本文件，然后按照工况顺序将其汇总为包含所有工况的载荷信息的汇总文本文件，极大程度方便了结构强度工程师的使用。
本发明的载荷制备系统极大程度方便了对悬架零部件的工况载荷的计算，可以对悬架零部件工况载荷的计算形成批处理，提高了工况载荷信息的获取效率，通过对载荷信息的汇总极大程度方便了有限元软件计算的调用，提供了工作效率，具有极大的推广价值。
附图说明
图1：本实施例的控制流程示意图；
图2：本实施例悬架零部件载荷制备系统GUI截面示意图；
图3：本实施例工作目录下的输出物示意图；
图4：本实施例的载荷汇总文本文件示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
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一个或者更多个该特征。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。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1～4所示，本实施例保护一种基于Adams的车辆悬架零部件工况载荷制备系统、方法和介质，本实施例保护的即本程序的工作过程，其中本实施例的制备系统包括以下模块：
路径设置模块，用于设置要使用的Adams/car求解器的路径；
路径设置模块主要是方便程序对Adams/car求解器的调用，第一次使用时设置即可，后续使用可以延续上次使用的路径调用Adams/car求解器；
工况载荷文件创建模块，用于读取整车信息并结合悬架工况标准信息在创建的工作目录下生成悬架载荷计算文件；
工况载荷文件创建模块包括整车信息模块；所述整车信息模块用于存储整车参数中的满载前轴荷、满载后轴荷、轴距、前轮距、后轮距和质心高度参数；
本实施例将整车信息存储在excel表格中，按照表一格式进行存储：
表一：整车信息表示例
工况载荷文件(*.lcf格式文件)创建模块中存储有悬架工况标准信息，本实施例的悬架工况标准信息为悬架各工况对应的轮心或车轮接地点载荷各向加速度信息，工况载荷文件创建模块还包括悬架载荷计算文件生成模块；悬架载荷计算文件生成模块将整车信息与悬架工况各向加速度信息结合生成前悬架和后悬架的所有工况的悬架载荷计算文件；
计算模块，通过路径调用Adams/car求解器并根据悬架载荷计算文件对勾选的悬架零部件进行批处理仿真计算，输出该悬架各工况的多个对应结果文件(*.res格式文件)以及悬架零部件各工况载荷结果信息的多个对应文本文件；
计算模块用于对悬架零部件的工况载荷进行计算，其中计算模块包括车型数据调用模块；车型数据调用模块用于调用车型数据库中与待计算悬架的车型数据；
计算模块还包括悬架装配文件调用模块；悬架装配文件调用模块用于调用车型数据库下待计算悬架车型数据目录下的悬架装配文件；
计算模块中存储有车型数据库，车型数据库为树状分布结构，包括车型、车型下对应的悬架装配文件、悬架装配文件下对应的悬架零部件，需要计算某个悬架零部件所有工况的载荷信息时，只需要在对应的车型下选择对应的悬架装配文件，然后在悬架装配文件的下方勾选对应的悬架零部件；
计算模块包括命令流编制模块(相关命令信息存于*.cmd格式指令文件内)；所述命令流编制模块用于编制读入悬架装配文件命令、悬架多工况计算命令流和悬架零部件多工况载荷结果信息输出命令流；
计算模块通过悬架载荷计算文件(*.lcf格式文件)与对应命令流文件(*.cmd格式文件)，利用求解器求解计算，即可得到悬架零部件的工况载荷信息，本实施例通过对悬架零部件的工况载荷信息计算进行批处理，可以得到悬架零部件所有工况的载荷结果信息；
载荷汇总模块，用于将各个零部件的所有工况的载荷结果信息文本文件按照工况顺序将结果信息的对应段落拼接成一个包含所有工况的载荷信息的汇总文本文件，汇总文本文件可直接供结构强度工程师导入有限元软件中计算使用；
另外本实施例还设置有分析文本获取模块，用于读取汇总文本文件的数据并写入汇总分析文件，使汇总分析文件包含各零部件的硬点坐标信息以及各工况下各硬点的载荷信息，汇总分析文件可供用户归档、分析载荷结果数据。
如图1所示，具体的实施方式如下：
1、环境创建
在程序中设置要使用的Adams/Car求解器的目标路径，比如D:\MSC.Software\Adams_x64\2008r1\common\mdi.bat，程序根据该路径直接调用Adams/Car求解器，目标路径仅初次使用时需要进行设置，后续使用时可延续上次使用时的路径进行调用，无需反复设置；
2、工况载荷文件创建
程序读入excel整车信息表中的整车信息，本实施例的excel整车信息表是按照表一所述的示例制作的信息表，按照设定的格式将满载前轴荷(kg)、满载后轴荷(kg)、轴距(mm)、前轮距(mm)、后轮距(mm)、质心高度(mm)6个参数固定在Excel表的特定位置，便于自动化读取，同时按照设定的标准格式存储数据，能够对该环节进行数据保护，自动识别非法的数据，对用户进行提示；
选择工作目标路径，如图2中的E:\sus_demo，本实施例的工作目录是生成悬架载荷计算文件后输出的目录；
将读取的整车信息结合程序内嵌的悬架工况标准信息，自动生成所有工况的悬架载荷计算文件，本实施例的悬架工况标准信息指悬架工况各向加速度信息，最后生成的悬架载荷计算文件为*.lcf格式，比如case_c1f1.lcf、case_c1f2.lcf分别为前、后悬架第1个工况的载荷计算文件；
3、计算并输出载荷结果
首先选择悬架的类别，比如悬架为前悬架、后悬架、四驱前悬架或是四驱后悬架等；
然后根据内嵌在程序中的车型数据库，选择要进行悬架工况载荷计算的车型数据库名称，比如要进行悬架工况载荷计算的车型数据库为demo.cdb(显示为demo)，程序自动检索用户硬盘上的车型数据库提供车辆的*.cdb数据库列表，即可方便的选择对应的车型数据库；
车型数据库的子列表中有悬架装配文件列表，选择要计算的*.asy悬架装配文件，程序自动自动提供车型demo.cdb的assemblies装配文件夹路径；
确认悬架装配文件后，在悬架装配文件的零部件清单中勾选要输出的零部件(即需要进行载荷计算的悬架零部件)；
程序通过路径调用Adams/car求解器，程序自动编制求解使用的*.cmd命令流文件，此命令流文件包括读入悬架装配文件命令、悬架多工况计算命令流、悬架零部件多工况载荷结果信息输出命令流，提交到Adams/car求解器进行计算和输出；
Adams/car求解器根据悬架装配文件和悬架载荷计算文件计算悬架零部件的载荷结果，通过批处理的方式获得悬架零部件的各个工况下的载荷结果，然后通过上述方法获得多个悬架零部件的各个工况下的载荷结果；
4、载荷汇总
按照选择零部件次序，依次读取零部件的各工况载荷结果信息，并分别将结果信息按工况顺序汇总为一个新的汇总文本文件，如图3所示，该文件可直接供结构强度仿真工程师导入有限元仿真软件使用；
将上述零部件的汇总文本文件依次读取，并写到一个Excel汇总文件中去，该文件含各零部件的硬点坐标信息(X、Y、Z)、及各工况的各硬点的载荷信息(力、力矩)，如图4所示，该文件可供用户归档、分析载荷结果数据。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行本发明实施例所述的方法。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器、EEPROM、Flash以及eMMC等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种基于Adams的车辆悬架零部件工况载荷制备系统，其特征在于：包括，
路径设置模块，用于设置要使用的Adams/car求解器的路径；
工况载荷文件创建模块，用于读取整车信息并结合悬架工况标准信息在创建的工作目录下生成悬架载荷计算文件；
计算模块，通过路径调用Adams/car求解器并根据悬架载荷计算文件对勾选的悬架零部件进行批处理仿真计算，输出该悬架零部件各工况的多个对应结果文件以及各工况载荷结果信息的多个对应文本文件；
载荷汇总模块，用于将各个零部件的所有工况的载荷结果信息文本文件按照工况顺序将结果信息的对应段落拼接成一个包含所有工况的载荷信息的汇总文本文件。
2.如权利要求1所述的一种基于Adams的车辆悬架零部件工况载荷制备系统，其特征在于：所述工况载荷文件创建模块包括整车信息模块；所述整车信息模块用于存储整车参数中的满载前轴荷、满载后轴荷、轴距、前轮距、后轮距和质心高度参数。
3.如权利要求2所述的一种基于Adams的车辆悬架零部件工况载荷制备系统，其特征在于：所述工况载荷文件创建模块还包括悬架载荷计算文件生成模块；所述悬架载荷计算文件生成模块将整车信息与悬架工况各向加速度信息结合生成前悬架和后悬架的所有工况的悬架载荷计算文件。
4.如权利要求1所述的一种基于Adams的车辆悬架零部件工况载荷制备系统，其特征在于：所述计算模块包括车型数据调用模块；所述车型数据调用模块用于调用车型数据库中与待计算悬架的车型数据。
5.如权利要求4所述的一种基于Adams的车辆悬架零部件工况载荷制备系统，其特征在于：所述计算模块还包括悬架装配文件调用模块；所述悬架装配文件调用模块用于调用车型数据库下待计算悬架车型数据目录下的悬架装配文件。
6.如权利要求4所述的一种基于Adams的车辆悬架零部件工况载荷制备系统，其特征在于：所述计算模块包括命令流编制模块；所述命令流编制模块用于编制读入悬架装配文件命令、悬架多工况计算命令流和悬架零部件多工况载荷结果信息输出命令流。
7.如权利要求1所述的一种基于Adams的车辆悬架零部件工况载荷制备系统，其特征在于：还包括分析文本获取模块，用于读取汇总文本文件的数据并写入汇总分析文件，使汇总分析文件包含各零部件的硬点坐标信息以及各工况下各硬点的载荷信息。
8.一种如权利要求1～7任一一种基于Adams的车辆悬架零部件工况载荷制备系统的控制方法，其特征在于：设置要使用的Adams/Car求解器的路径；读取整车参数Excel表中的整车信息，将整车信息与内嵌在程序中的悬架工况标准信息结合起来，在创建的工作目录下生成悬架载荷计算文件；选择要输出工况载荷的悬架零部件，通过路径调用求解器结合悬架载荷计算文件进行计算，按照上述流程生成所有工况的批处理文件，对该悬架零部件进行批处理仿真计算输出各工况的多个对应结果文件以及各工况载荷结果信息的多个对应文本文件；将各个零部件的所有工况的载荷结果信息文本文件按照工况顺序将结果信息的对应段落拼接成一个包含所有工况的载荷信息的汇总文本文件。
9.如权利要求8所述的一种基于Adams的车辆悬架零部件工况载荷制备控制方法，其特征在于：依次读取悬架零部件的汇总文本文件，并写入到一个Excel汇总文件中，使文件包含悬架零部件的硬点坐标信息和各工况的各硬点的载荷信息。
10.一种介质，其特征在于：所述介质存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求8～9任一项所述的方法。
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