一种计及路面激励的减速器疲劳寿命预测方法与流程

技术特征：
1.一种计及路面激励的减速器疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：基于待测车辆构建对应的减速器刚柔耦合多体动力学模型；s2：基于待测车辆构建对应的搭载有所述减速器刚柔耦合多体动力学模型的整车虚拟样机模型；s3：向所述整车虚拟样机模型施加单独的旋转激励并提取对应的减速器动荷载目标值；s4：向所述整车虚拟样机模型施加同步的旋转激励和路面激励并提取对应的减速器动荷载实际值；然后对所述减速器动荷载目标值和所述减速器动荷载实际值进行对比，得到路面激励对减速器疲劳寿命的预测影响分量。2.如权利要求1所述的计及路面激励的减速器疲劳寿命预测方法，其特征在于，步骤s1中，通过如下步骤构建所述减速器刚柔耦合多体动力学模型：s101：基于待测车辆构建对应的减速器壳体有限元模型；s102：基于待测车辆构建对应的减速器总成刚性体模型；然后将所述减速器总成刚性体模型导入设置的多体动力学分析软件中，并定义所述减速器总成刚性体模型对应零部件的参数，施加对应的约束条件和边界条件；s103：根据所述减速器壳体有限元模型生成对应的用于描述柔性弹性变形的壳体模态中性文件；s104：将所述壳体模态中性文件导入所述多体动力学分析软件中，替换所述减速器总成刚性体模型中对应的刚性体部件；s105：完成所述减速器刚柔耦合多体动力学模型的构建。3.如权利要求2所述的计及路面激励的减速器疲劳寿命预测方法，其特征在于，步骤s101中，构建得到所述减速器壳体有限元模型后：对所述减速器壳体有限元模型进行壳体自由模态实验，以验证所述减速器壳体有限元模型的准确性。4.如权利要求2所述的计及路面激励的减速器疲劳寿命预测方法，其特征在于，步骤s105中，构建得到所述减速器刚柔耦合多体动力学模型后：分别设定相对的低速低扭、低速高扭、高速低扭和高速高扭四种工况，对所述减速器刚柔耦合多体动力学模型进行仿真分析，通过对比仿真后的传动比、啮合力和啮合频率验证所述减速器刚柔耦合多体动力学模型的正确性、测试所述减速器刚柔耦合多体动力学模型的响应情况。5.如权利要求1所述的计及路面激励的减速器疲劳寿命预测方法，其特征在于，步骤s2中，通过如下步骤构建整车虚拟样机模型：s201：基于待测车辆分别构建对应的车身子系统模型、前悬架子系统模型、后悬架子系统模型、转向子系统模型和轮胎子系统模型；s202：根据所述减速器刚柔耦合多体动力学模型构建对应的动力总成子系统模型；s203：定义所述车身子系统模型、所述前悬架子系统模型、所述后悬架子系统模型、所述转向子系统模型、所述轮胎子系统模型和所述动力总成子系统模型之间的约束条件及边界条件，并确定所述动力总成子系统模型的悬置方式，以组合形成对应的虚拟样机模型；s204：完成搭载有所述减速器刚柔耦合多体动力学模型的所述整车虚拟样机模型的构建。6.如权利要求1所述的计及路面激励的减速器疲劳寿命预测方法，其特征在于，步骤s2
中，构建得到所述整车虚拟样机模型后：施加多种不同幅值的正弦信号对搭载有所述减速器刚柔耦合多体动力学模型的所述整车虚拟样机模型进行调试。7.如权利要求1所述的计及路面激励的减速器疲劳寿命预测方法，其特征在于：步骤s3和s4中，所述减速器动荷载包括减速器的齿轮啮合力和齿轮轴系转矩。8.如权利要求7所述的计及路面激励的减速器疲劳寿命预测方法，其特征在于：步骤s3中，所述单独的旋转激励包括设置的车速；向所述整车虚拟样机模型施加设置的车速，然后提取对应的齿轮啮合力和齿轮轴系转矩作为齿轮啮合力目标值和齿轮轴系转矩目标值。9.如权利要求8所述的计及路面激励的减速器疲劳寿命预测方法，其特征在于：步骤s4中，所述同步的旋转激励和路面激励包括车速和路面不平度；向所述整车虚拟样机模型施加多个不同的车速和路面不平度，并分别提取对应的齿轮啮合力实际值和齿轮轴系转矩实际值；根据公式分别计算施加对应车速和路面不平度时的齿轮啮合力偏离度和齿轮轴系转矩偏离度；式中：d.d.表示齿轮啮合力或齿轮轴系转矩偏离度；x表示齿轮啮合力或齿轮轴系转矩的实际值；a表示齿轮啮合力或齿轮轴系转矩的目标值；根据齿轮啮合力偏离度和齿轮轴系转矩偏离度得到对应路面不平度对减速器疲劳寿命的影响程度作为对应的路面激励对减速器疲劳寿命的预测影响分量。10.如权利要求9所述的计及路面激励的减速器疲劳寿命预测方法，其特征在于：向所述整车虚拟样机模型施加多个不同的车速和路面不平度时：首先搭建基于滤波白噪声法的标准路面不平度程序；然后生成多个不同车速工况下的路面不平度；然后采用样条函数向所述整车虚拟样机模型输入对应的路面不平度进行仿真分析。

技术总结
本发明具体涉及一种计及路面激励的减速器疲劳寿命预测方法，包括：基于待测车辆构建对应的减速器刚柔耦合多体动力学模型；基于待测车辆构建对应的搭载有减速器刚柔耦合多体动力学模型的整车虚拟样机模型；向整车虚拟样机模型施加单独的旋转激励并提取对应的减速器动荷载目标值；向整车虚拟样机模型施加同步的旋转激励和路面激励并提取对应的减速器动荷载实际值；对减速器动荷载目标值和减速器动荷载实际值进行对比，得到路面激励对减速器疲劳寿命的预测影响分量。本发明方法能够有效反映路面激励对减速器疲劳寿命影响分量，从而能够应用于其他减速器疲劳寿命分析中计及路面激励对减速器疲劳寿命影响分量来辅助提升减速器疲劳寿命预测的准确性。速器疲劳寿命预测的准确性。速器疲劳寿命预测的准确性。


技术研发人员：邹喜红 李金晓 袁冬梅 支川银 陈袁莉 向刚 王占飞
受保护的技术使用者：重庆理工大学
技术研发日：2021.07.28
技术公布日：2021/10/23