一种电动车动力总成悬置系统的预载力分析方法与流程

1.本发明属于电动车悬置系统技术领域，具体涉及一种电动车动力总成悬置系统的预载力分析方法。


背景技术：

2.动力总成悬置系统主要起到连接车身车架与动力总成、支承动力总成、限制动力总成运动、阻隔衰减动力总成振动的作用。支承动力总成、限制动力总成运动，设计中主要分析动力总成在静止及运动过程中动力总成的位置，据此预留运动间隙，避免动力总成在运动过程中与动力总成周边零件发生干涉或碰撞，导致零件失效，因此首先需确定动力总成在整车静止状态下的位置。
3.悬置系统最主要功能是支承动力总成、限制动力总成运动，悬置系统内部含有减振原件橡胶主簧，橡胶主簧在承受动力总成自身重量情况下会发生变形，与动力总成连接的悬置支架中心和与车身车架连接的悬置支架中心相对位置会发生变化，此变化量即为预载量，预载量的大小对整车机舱布置以及运动间隙有很大影响，因此设计悬置系统初期就需要将此相对位置的变化考虑进去，计算出悬置系统的预载力，根据预载力及橡胶主簧弹性特性计算出预载量。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种电动车动力总成悬置系统的预载力分析方法，通过使用软件搭建动力总成与悬置系统仿真模型，在模型中输入动力总成特征参数，进行计算分析，与常用分析方法相比，其特点在于优化模型搭建，模型搭建及运行计算后，可以即刻输出悬置系统的预载力，根据预载力计算预载量，确定预载力作用下悬置位置，可以据此确定悬置主簧位置以及支架结构。与实际仿真程度高，高效省时，对后续悬置系统设计工作指导性更强，同时对整车动力总成运动间隙设计也有很大指导意义。
5.本发明通过如下技术方案实现：
6.一种电动车动力总成悬置系统的预载力分析方法，具体包括如下步骤：
7.s1：计算准备；
8.s2：模型搭建；
9.搭建动力总成悬置系统预载力及预载量的分析模型；
10.s3：计算分析；
11.在悬置弹性中心施加传感器，进行整体的预载力计算；
12.s4：结果评价。
13.进一步地，步骤s1中，所述计算准备，具体包括：动力总成特征参数及悬置系统减振件弹性参数的收集，悬置支架数据的细化处理。
14.进一步地，所述动力总成特征参数包括不含悬置支架的动力总成质量及质心位置。
15.进一步地，步骤s2中，搭建动力总成悬置系统预载力及预载量的分析模型，具体包括如下内容：
16.s21：所述分析模型包括：悬置支架、悬置弹性中心、固定约束、弹性约束、刚性约束、动力总成质心；
17.s22：对所述悬置支架进行网格划分；
18.s23：将悬置支架连接至悬置支架上动力总成侧安装点与动力总成质心；
19.s24：将悬置弹性中心使用固定约束进行固定连接；
20.s25：将弹性约束连接至悬置支架上悬置侧安装点与悬置弹性中心，进行弹性连接；在弹性约束中输入弹性参数，只有平动刚度，不含扭转刚度；
21.s26：将刚性约束连接悬置支架上动力总成侧安装点与动力总成质心，进行刚性连接。
22.进一步地，步骤s2中，搭建动力总成悬置系统预载力及预载量的分析模型，具体包括如下内容：
23.s21：所述分析模型包括第一悬置支架1、第二悬置支架6、第三悬置支架11、第一悬置弹性中心2、第二悬置弹性中心7、第三悬置弹性中心12、第一固定约束3、第二固定约束8、第三固定约束13、第一弹性约束4、第二弹性约束9、第三弹性约束14、第一刚性约束5、第二刚性约束10、第三刚性约束15及动力总成质心16；
24.s22：对第一悬置支架1、第二悬置支架6、第三悬置支架11分别进行网格划分；
25.s23：将第一悬置支架1、第二悬置支架6、第三悬置支架11连接至悬置支架上动力总成侧安装点与动力总成质心16；
26.s24：将第一悬置弹性中心2、第二悬置弹性中心7、第三悬置弹性中心12分别使用第一固定约束3、第二固定约束8及第三固定约束13进行固定连接；
27.s25：将第一弹性约束4、第二弹性约束9及第三弹性约束14分别连接至悬置支架上悬置侧安装点与第一悬置弹性中心2、第二悬置弹性中心7及第三悬置弹性中心12，进行弹性连接；在第一弹性约束4、第二弹性约束9及第三弹性约束14中分别输入弹性参数，只有平动刚度，不含扭转刚度；
28.s26：将第一刚性约束5、第二刚性约束10及第三刚性约束15分别连接悬置支架上动力总成侧安装点与动力总成质心16，进行刚性连接。
29.进一步地，步骤s4中，
30.传感器读取模型运算后各个悬置弹性中心点所受到的力，此力即为悬置系统受到的预载力，根据预载力以及弹性参数计算悬置系统预载量，将此参数带入悬置系统设计过程中，调整悬置系统的初始位置以及悬置支架的结构。
31.与现有技术相比，本发明的优点如下：
32.本发明的一种电动车动力总成悬置系统的预载力分析方法，通过建立动力总成悬置系统预载力及预载量分析模型，将动力总成等效为一个质心点，并用约束连接将质心点和支架进行连接，以及用约束将弹性中心点和支架进行连接；模型中对非关键进行合理简化，重点突出研究对象，有效简化模型，提高模型搭建效率以及仿真运算效率，大幅减少了工作量的同时提高了运算速度，节省了分析时间；
33.同时对动力总成悬置系统预载力及预载量分析，贴合实际，对悬置系统的初始位
置以及悬置支架的结构设计具有重大指导意义，同时对整车动力总成运动间隙设计也有很大指导意义。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
35.图1为本发明的动力总成悬置系统预载力及预载量的分析模型示意图；
36.图2为本发明的种电动车动力总成悬置系统的预载力分析方法的流程示意图；
37.图中：
38.第一悬置支架1、第二悬置支架6、第三悬置支架11；
39.第一悬置弹性中心2、第二悬置弹性中心7、第三悬置弹性中心12；
40.第一固定约束3、第二固定约束8、第三固定约束13；
41.第一弹性约束4、第二弹性约束9、第三弹性约束14；
42.第一刚性约束5、第二刚性约束10、第三刚性约束15；
43.动力总成质心16；
44.动力总成质量特性17。
具体实施方式
45.为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：
46.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
47.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
48.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。
49.实施例1
50.如图2所示为本发明的种电动车动力总成悬置系统的预载力分析方法的流程示意图，所述预载力分析方法通过建立动力总成悬置系统预载力及预载量分析模型，将动力总成等效为一个质心点，并用约束连接将质心点和支架进行连接，以及用约束将弹性中心点和支架进行连接；然后在模型中输入动力总成特征参数，进行计算分析；
51.具体地，在本实施例，所述预载力分析方法包括如下步骤：
52.s1：计算准备；
53.所述计算准备，具体包括：动力总成特征参数及悬置系统减振件弹性参数的收集，悬置支架数据的细化处理；
54.其中，动力总成质量特性17包括不含悬置支架的动力总成质量及质心位置；
55.s2：模型搭建；
56.搭建动力总成悬置系统预载力及预载量的分析模型，具体包括如下内容：
57.s21：如图1所示，所述分析模型包括第一悬置支架1、第二悬置支架6、第三悬置支架11、第一悬置弹性中心2、第二悬置弹性中心7、第三悬置弹性中心12、第一固定约束3、第二固定约束8、第三固定约束13、第一弹性约束4、第二弹性约束9、第三弹性约束14、第一刚性约束5、第二刚性约束10、第三刚性约束15及动力总成质心16；
58.s22：对第一悬置支架1、第二悬置支架6、第三悬置支架11分别进行网格划分；
59.s23：将第一悬置支架1、第二悬置支架6、第三悬置支架11连接至悬置支架上动力总成侧安装点与动力总成质心16；
60.s24：将第一悬置弹性中心2、第二悬置弹性中心7、第三悬置弹性中心12分别使用第一固定约束3、第二固定约束8及第三固定约束13进行固定连接；
61.s25：将第一弹性约束4、第二弹性约束9及第三弹性约束14分别连接至悬置支架上悬置侧安装点与第一悬置弹性中心2、第二悬置弹性中心7及第三悬置弹性中心12，进行弹性连接；在第一弹性约束4、第二弹性约束9及第三弹性约束14中分别输入弹性参数，只有平动刚度，不含扭转刚度；
62.s26：将第一刚性约束5、第二刚性约束10及第三刚性约束15分别连接悬置支架上动力总成侧安装点与动力总成质心16，进行刚性连接。
63.s3：计算分析；
64.在第一悬置弹性中心2、第二悬置弹性中心7、第三悬置弹性中心12分别施加传感器，进行整体的预载力计算；
65.s4：结果评价；
66.传感器读取模型运算后各个悬置弹性中心点所受到的力，此力即为悬置系统受到的预载力，根据预载力以及弹性参数计算悬置系统预载量，将此参数带入悬置系统设计过程中，调整悬置系统的初始位置以及悬置支架的结构；同时对整车动力总成运动间隙设计也有很大指导意义
67.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
68.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可
能的组合方式不再另行说明。
69.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

技术特征：
1.一种电动车动力总成悬置系统的预载力分析方法，其特征在于，具体包括如下步骤：s1：计算准备；s2：模型搭建；搭建动力总成悬置系统预载力及预载量的分析模型；s3：计算分析；在悬置弹性中心施加传感器，进行整体的预载力计算；s4：结果评价。2.如权利要求1所述的一种电动车动力总成悬置系统的预载力分析方法，其特征在于，步骤s1中，所述计算准备，具体包括：动力总成特征参数及悬置系统减振件弹性参数的收集，悬置支架数据的细化处理。3.如权利要求2所述的一种电动车动力总成悬置系统的预载力分析方法，其特征在于，所述动力总成特征参数包括不含悬置支架的动力总成质量及质心位置。4.如权利要求1所述的一种电动车动力总成悬置系统的预载力分析方法，其特征在于，步骤s2中，搭建动力总成悬置系统预载力及预载量的分析模型，具体包括如下内容：s21：所述分析模型包括：悬置支架、悬置弹性中心、固定约束、弹性约束、刚性约束、动力总成质心；s22：对所述悬置支架进行网格划分；s23：将悬置支架连接至悬置支架上动力总成侧安装点与动力总成质心；s24：将悬置弹性中心使用固定约束进行固定连接；s25：将弹性约束连接至悬置支架上悬置侧安装点与悬置弹性中心，进行弹性连接；在弹性约束中输入弹性参数，只有平动刚度，不含扭转刚度；s26：将刚性约束连接悬置支架上动力总成侧安装点与动力总成质心，进行刚性连接。5.如权利要求1所述的一种电动车动力总成悬置系统的预载力分析方法，其特征在于，步骤s2中，搭建动力总成悬置系统预载力及预载量的分析模型，具体包括如下内容：s21：所述分析模型包括第一悬置支架(1)、第二悬置支架(6)、第三悬置支架(11)、第一悬置弹性中心(2)、第二悬置弹性中心(7)、第三悬置弹性中心(12)、第一固定约束(3)、第二固定约束(8)、第三固定约束(13)、第一弹性约束(4)、第二弹性约束(9)、第三弹性约束(14)、第一刚性约束(5)、第二刚性约束(10)、第三刚性约束(15)及动力总成质心(16)；s22：对第一悬置支架(1)、第二悬置支架(6)、第三悬置支架(11)分别进行网格划分；s23：将第一悬置支架(1)、第二悬置支架(6)、第三悬置支架(11)连接至悬置支架上动力总成侧安装点与动力总成质心(16)；s24：将第一悬置弹性中心(2)、第二悬置弹性中心(7)、第三悬置弹性中心(12)分别使用第一固定约束(3)、第二固定约束(8)及第三固定约束(13)进行固定连接；s25：将第一弹性约束(4)、第二弹性约束(9)及第三弹性约束(14)分别连接至悬置支架上悬置侧安装点与第一悬置弹性中心(2)、第二悬置弹性中心(7)及第三悬置弹性中心(12)，进行弹性连接；在第一弹性约束(4)、第二弹性约束(9)及第三弹性约束(14)中分别输入弹性参数，只有平动刚度，不含扭转刚度；s26：将第一刚性约束(5)、第二刚性约束(10)及第三刚性约束(15)分别连接悬置支架上动力总成侧安装点与动力总成质心(16)，进行刚性连接。
6.如权利要求1所述的一种电动车动力总成悬置系统的预载力分析方法，其特征在于，步骤s4中，传感器读取模型运算后各个悬置弹性中心点所受到的力，此力即为悬置系统受到的预载力，根据预载力以及弹性参数计算悬置系统预载量，将此参数带入悬置系统设计过程中，调整悬置系统的初始位置以及悬置支架的结构。

技术总结
本发明公开了一种电动车动力总成悬置系统的预载力分析方法，属于电动车悬置系统技术领域，具体包括如下步骤：计算准备；模型搭建；搭建动力总成悬置系统预载力及预载量的分析模型；计算分析；在悬置弹性中心施加传感器，进行整体的预载力计算；结果评价。通过使用软件搭建动力总成与悬置系统仿真模型，在模型中输入动力总成特征参数，进行计算分析，可优化模型搭建，模型搭建及运行计算后，可以即刻输出悬置系统的预载力，根据预载力计算预载量，确定预载力作用下悬置位置，可以据此确定悬置主簧位置以及支架结构。与实际仿真程度高，高效省时，对后续悬置系统设计工作指导性更强，同时对整车动力总成运动间隙设计也有很大指导意义。意义。意义。


技术研发人员：李乃毅
受保护的技术使用者：一汽奔腾轿车有限公司
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/7/19