(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111360131.7 (22)申请日 2021.11.17 (71)申请人 南京依维柯 汽车有限公司 地址 211806 江苏省南京市浦口区桥林街 道浦口经济开发区百合路8号 (72)发明人 张宝　朱光耀　刘凯　邹小俊　 古忠　 (74)专利代理 机构 南京苏科专利代理有限责任 公司 32102 代理人 周湛湛 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种用于接缝路面舒适性分析的汽车动力 学仿真分析方法 (57)摘要 本发明涉及一种用于接缝路面舒适性分析 的汽车动力学仿真分析方法， 涉及车辆动力学仿 真领域。 本发 明可以精确分析车辆通过接缝路面 时的振动响应， 有效提高了车辆动力学仿真精 度， 真实反映驾乘人员对车辆舒适性的主观感 受。 该方法包括如下步骤： 1、 建立车辆刚柔耦合 多体动力学模型； 2、 创建座椅—假人模 型和接缝 路面模型； 3、 车辆仿真模型数据与试验数据对 标； 4、 接缝路面整车平顺性仿真计算； 5、 驾驶员 人体振动加速度采集、 处理与加权计算； 6、 车辆 舒适性评价。 本发明运用振动理论， 提出的一种 用于接缝路面舒适性分析的汽车动力学建模仿 真分析方法， 解决了现有汽车平 顺性建模仿真方 法的局限性与误差大的问题， 具有较高的适用性 和可操作性。 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 CN 114091303 A 2022.02.25 CN 114091303 A 1.一种用于接缝路面舒适性分析的汽车动力学仿真分析方法， 其特征在于， 包括如下 步骤： 步骤1， 建立车辆刚柔耦合多体动力学模型； 步骤2， 创建座椅 ‑假人模型和接缝路面模型； 步骤3， 车辆 仿真模型 数据与试验数据对标； 步骤4， 接缝路面车辆平顺 性仿真计算； 步骤5， 驾驶员人体振动加速度采集、 处 理与加权计算； 步骤6， 车辆舒 适性评价。 2.根据权利要求1所述的用于接缝路面舒适性分析的汽车动力学仿真分析方法， 其特 征在于： 所述 步骤1中的建立车辆刚柔耦合多体动力学模型， 包括如下步骤： 步骤1.1， 在ADAMS/VIEW 中分别建立轮胎模型、 悬架模型、 车架与车身模型， 添加构件的 材料属性， 设置 部件间约束关系； 步骤1.2， 所述轮胎模型的建立步骤为： 进行轮胎模态试验， 以及不同压力和滑移速度 下胎面橡胶的摩擦特性试验， 根据试验数据修改Ftire轮胎模型参数； 步骤1.3， 所述悬架模型的建立步骤为： 对悬架中的弹簧进行刚度试验， 对减振器进行 阻尼试验， 并根据试验数据设置悬架系统中的弹簧模型与减 振器模型； 步骤1.4， 所述车架与车身模型的建立步骤为： 分别建立车架与车身底板有限元模型， 计算车架及车身底板模态， 并提取车架和车身底板的MNF文件， 建立车架与车身底板的柔性 体模型； 步骤1.5， 进行车身橡胶弹垫刚度和阻尼试验， 并根据试验数据设置车身弹垫模型的刚 度与阻尼参数； 建立车辆质心坐标， 并在质心位置建立质量块， 设置质量块的质量属 性， 并 将质量块固联在车身底板上； 步骤1.6， 采用模型整合命令将轮胎模型、 悬架模型、 车架与车身模型进行虚拟装配， 建 立整车刚柔耦合动力学模型。 3.根据权利要求1所述的一种用于接缝路面舒适性分析的汽车动力学仿真分析方法， 其特征在于： 所述 步骤2中的创建座椅 ‑假人模型和接缝路面模型， 包括如下步骤： 步骤2.1， 测量假人模型的脚部车身地板刚度K1、 驾驶员座椅座垫与靠背的刚度K2与 K3、 驾驶员座椅座垫与靠背的阻尼C2与C3， 根据试验数据设置驾驶员座椅模型中座垫和 靠 背刚度与阻尼； 步骤2.2， 测量人体坐立状态的质量分布， 分别为脚部质量M1、 座垫上方的质量M2和垂 直座椅靠背方向上的质量M 3； 步骤2.3， 根据前述步骤， 在脚底板位置建立M1的质量块， 通过刚度为K1的弹簧垂直连 接在车身底板上； 在座椅座垫上方建立M2的质量块， 通过刚度与阻尼为K2和 C2的弹簧垂直 连接在座垫支撑上； 在座椅靠背位置建立M3的质量块， 通过刚度与阻尼为K3和 C3的弹簧垂 直连接在靠背支撑上； 步骤2.4， 测量横 向接缝路面与纵向接缝路面的三维轮廓， 在ADAMS软件中建立路面的 三维模型； 步骤2.5， 将座椅—假人模型和路面模型集成到步骤1中建立的车辆刚柔耦合动力学模 型。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114091303 A 24.根据权利要求3所述的用于接缝路面舒适性分析的汽车动力学仿真分析方法， 其特 征在于： 所述步骤2.1中的假人模 型是通过计算坐立状态人体在脚部、 座垫上方与靠背位置 的质量分布， 用三个质量 块模拟人体。 5.根据权利要求3所述的用于接缝路面舒适性分析的汽车动力学建模仿真分析方法， 其特征在于： 所述步骤2.3中， 建立M1质量块与车身底板间的Z向移动副， 建立M2质量块与座 椅座垫间的Z向移动副， 建立M 3质量块与座椅靠背间的X向移动副。 6.根据权利要求3所述的用于接缝路面舒适性分析的汽车动力学仿真分析方法， 其特 征在于： 所述 步骤3中的车辆 仿真模型 数据与试验数据对标， 包括如下步骤： 步骤3.1， 对步骤2中建立的含有座椅 ‑假人的车辆刚柔耦合动力学模型进行静平衡仿 真， 计算车辆整备质量、 质心坐标和前后轴荷， 并与试验数据进行对标； 步骤3.2， 分别给前后 轮一个瞬时Z向脉冲激励， 提取车架前后端振动 衰减曲线， 并对曲 线作FFT处理， 计算前后悬架的偏频、 阻尼与变形， 并将仿真结果与试验数据进行对标； 步骤3.3， 固定车辆模型中的前轮与后轮， 进行静平衡仿真， 提取驾驶员座椅座垫变形 数据， 并将仿真结果与试验数据进行对标。 7.根据权利要求6所述的用于接缝路面舒适性分析的汽车动力学仿真分析方法， 其特 征在于： 所述 步骤4中的接缝路面车辆平顺 性仿真计算， 包括如下步骤： 步骤4.1， 将步骤3中校准合格的车辆模型分别以40km/h、 50km/h、 60km/h、 70km/h的车 速匀速通过横向接缝路面， 提取假人模型驾驶员脚底部， 座垫位置与靠背位置的加速度时 域数据； 步骤4.2， 将步骤3中校准合格的车辆模型分别以40km/h、 50km/h、 60km/h、 70km/h的车 速匀速通过纵向接缝路面， 提取假人模型驾驶员脚底部， 座垫位置与靠背位置的加速度时 域数据。 8.根据权利要求7所述的用于接缝路面舒适性分析的汽车动力学仿真分析方法， 其特 征在于： 所述横向接缝路面是指与车辆前进方向垂直的路面， 纵向接缝路面是指与车辆前 进方向平行的路面。 9.根据权利要求7所述的用于接缝路面舒适性分析的汽车动力学仿真分析方法， 其特 征在于： 所述 步骤5中的驾驶员人体振动加速度采集、 处 理与加权计算， 包括如下步骤： 步骤5.1， 对步骤4中仿真得到的测点位置加速度进行数据处理， 计算各测点单轴向加 权加速度均方根 值； 步骤5.2通过不同测点方向倍频带的加权系数分别计算座椅座垫上方、 座椅靠背以及 驾驶员脚底板位置的总加权加速度均方根 值； 步骤5.3， 通过不同测点方向的轴加权系数， 计算人体振动的综合总加权加速度均方根 值。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114091303 A 3