CN101750196A - 轻型客车车身静刚度检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种静刚度检测方法，是一种轻型客车车身静刚度检测方法，利用杠杆对车身前部施加一定的扭矩，采集车身两纵梁处的位移变形量，计算车身扭角，根据车身前后轴间相对扭角结果，计算拟合直线的斜率即可得出车身扭转刚度；利用杠杆或砝码对车身中部施加一定的弯矩，采集车身两纵梁处的位移变形量输入轴转速传感器和输出轴，根据最大施加力和最大位移变形量计算出车身弯曲刚度；并利用车身扭转和弯曲位移变形量数据描绘扭转和弯曲曲线，根据曲线判断车身的局部性能是否合适。本发明不仅能得到车身静刚度值，而且可以验证CAE分析结果的准确性，检测结果准确度和可信度较高。

Description

轻型客车车身静刚度检测方法

技术领域

本发明涉及一种静刚度检测方法，具体的说是一种轻型客车车身静刚度检测方法。

背景技术

目前，车身静刚度检测***仅局限于轿车车身，客车车身静刚度值仍需要借助于计算机分析，其结果的可信度仍受到较大的质疑，导致其结果可利用性大大降低，不利于解决同车身相关的车辆性能问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种轻型客车车身静刚度检测方法，不仅能得到车身静刚度值，而且可以验证CAE分析结果的准确性，检测结果准确度和可信度较高。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

轻型客车车身静刚度检测方法，包括位移传感器、力传感器、砝码和杠杆，包括以下步骤：

(1)利用杠杆对车身前部施加一定的扭矩，采集车身两纵梁处的位移变形量，计算车身扭角，根据车身前后轴间相对扭角，计算拟合直线的斜率，得出车身扭转刚度；

(2)利用杠杆或砝码对车身中部施加一定的弯矩，采集车身两纵梁处的位移变形量，根据最大施加力和最大位移变形量计算出车身弯曲刚度；

(3)利用车身扭转和弯曲位移变形量数据描绘扭转刚度和弯曲刚度曲线，根据曲线判断车身的局部性能是否合适。

移传感器和力传感器的布置原则为前后轴对应纵梁处必须布置，其他测点间隔300～400mm布置一个。

步骤(1)中，扭矩加载位置位于前轴两侧，扭矩大小最大值为4000N.m，起始点为1000N.m，每次递增1000N.m，分4次加载完成。步骤(2)中，弯矩加载位置位于前后轴中间位置，载荷大小为车辆总质量的1/2。

本发明的优点是：本发明的检测方法既简单又可靠，很方便的就可以实施轻型客车车身静刚度试验，其检测结果准确度和可信度较高。本发明不仅能得到车身静刚度值，而且可以验证CAE分析结果的准确性。

附图说明

图1是本发明的扭转刚度检测示意图。

图2是本发明的弯曲刚度检测示意图。

图3是弯曲刚度数据处理原理图。

具体实施方式

实施例一

扭转刚度：

扭转刚度示意图如图1，试验台由车身、弯曲刚度台、车身支撑、横向固定杆、位移传感器、力传感器组成。车身前轴约束方式：约束前轴z方向位移，释放x，y，z方向转动，车身后轴约束方式：约束后轴x，y，z方向位移，释放x，y，z方向转动；约束方式通过球铰实现。试验时保证车身纵梁前后左右水平，移传感器和力传感器布置原则为前后轴对应纵梁处(左右两纵梁)必须布置，其他测点根据车身总长度和车身结构布置，一般间隔300～400mm布置一个点，另车身重点关注部位需要布置测点，位移传感器器的精度不低于0.01mm。扭转加载位置位于前轴两侧，扭矩大小根据车身结构和用途决定，最大值为4000N.m左右，起始点为1000N.m，每次递增1000N.m，分4个步骤加载完成。正式试验前，需要对车身进行2次预加载，目的是消除装配间隙误差。试验数据采集应在载荷加载完成后2分钟进行，确保数据的稳定性。

位移传感器布置位置为车身左右纵梁，布置方式为左右对称布置。

加载方式为左右对称垂直加载，左右各进行3次1000～4000N.m的加载循环。

数据处理：对左右各3次的数据分别进行算术平均，根据左右对称布置传感器对应得纵梁的垂直变形量和两点的间距，计算1000～4000N.m车身各截面扭转角度。扭转刚度＝加载力矩/前后悬相对扭角。根据1000～4000N.m加载力矩和前后悬相对扭角的值描出四点，然后通过这四点作出一条直线(Y＝kX+b)，此直线的斜率k即为扭转刚度值，其中前后悬相对扭角指前、后悬扭角的差值。理论上后悬扭角应为零，而在实际试验中由于试验夹具及连接点处并非绝对刚性，会产生一定的微小变形，产生一个扭角，需减掉。前后悬扭角通过前后悬处纵梁垂直变形量计算。

利用计算的扭角结果，绘制车身扭转曲线，如曲线光滑，则车身扭转刚度线形，即车身的局部性能合适。

弯曲刚度：

弯曲刚度示意图如图2，试验台架由车身、弯曲刚度台、车身支撑、位移传感器、力传感器组成。车身前轴约束方式：约束前轴y，z方向位移，释放x，y，z方向转动和x方向位移，车身后轴约束方式：约束后轴x，y，z方向位移，释放x，y，z方向转动；约束方式通过球铰实现。试验时保证车身纵梁前后左右水平，传感器布置原则为前后轴对应纵梁处(左右两纵梁)必须布置，其他测点根据车身总长度和车身结构布置，一般间隔300～400mm布置一个点，另车身重点关注部位需要布置测点，位移传感器器的精度不低于0.01mm。加载位置位于前后轴中间位置，载荷大小根据车辆总质量决定，为车辆总质量的1/2，正式试验前，需要对车身进行2次预加载，目的是消除装配间隙误差。试验数据采集应在载荷加载完成后2分钟进行，确保数据的稳定性。

位移传感器布置位置为车身左右纵梁，布置方式为左右对称布置。

加载方式为垂直加载。

数据处理：对左右对称位移传感器试验数值进行算术平均，前后轴处位移试验数值进行归零处理，具体方法为：设定车身弯曲特性为线性，利用前后轴处的位移变形量求出因前后轴处位移变形量对其他测点位移量产生的影响，其原理图如图3。

图3中：a1、a6分别为前后轴对应纵梁处变形量，a0、a2、a3、a4、a5、a7分别为纵梁其他测点因前后轴处变形而需要消除的影响量，b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7为各测点间距，它们数值相等，b0为前后轴连线交点到a0测点的距离。

$a0=\frac{b0}{b0+b1}*a1,$ 其他测点同理可得。

其他测点的实际位移量＝测试值-受前后轴的影响量。

车身弯曲刚度＝F/ΔZ

其中：F-最大载荷；

ΔZ-纵梁在Z方向上的最大变形。

利用左右对称位移传感器试验数值的算术平均值绘制车身弯曲曲线，横坐标为位移传感器位置(车身长度)，纵坐标为位移变形量。如曲线比较光滑，则该车身弯曲刚度线性，即车身的局部性能合适。

本发明还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (4)

1.轻型客车车身静刚度检测方法，包括位移传感器、力传感器、砝码和杠杆，其特征在于：包括以下步骤：

(1)利用杠杆对车身前部施加一定的扭矩，采集车身两纵梁处的位移变形量，计算车身扭角，根据车身前后轴间相对扭角，计算拟合直线的斜率，得出车身扭转刚度；

(2)利用杠杆或砝码对车身中部施加一定的弯矩，采集车身两纵梁处的位移变形量，根据最大施加力和最大位移变形量计算出车身弯曲刚度；

(3)利用车身扭转和弯曲位移变形量数据描绘扭转刚度和弯曲刚度曲线，根据曲线判断车身的局部性能是否合适。

2.如权利要求1所述的轻型客车车身静刚度检测方法，其特征在于：所述移传感器和力传感器的布置原则为前后轴对应纵梁处必须布置，其他测点间隔300～400mm布置一个。

3.如权利要求1所述的轻型客车车身静刚度检测方法，其特征在于：所述步骤(1)中，扭矩加载位置位于前轴两侧，扭矩大小最大值为4000N.m，起始点为1000N.m，每次递增1000N.m，分4次加载完成。

4.如权利要求1所述的轻型客车车身静刚度检测方法，其特征在于：所述步骤(2)中，弯矩加载位置位于前后轴中间位置，载荷大小为车辆总质量的1/2。

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