一种白车身弯曲刚度测试方法及系统
阅读说明：本技术 一种白车身弯曲刚度测试方法及系统 (Method and system for testing bending stiffness of body-in-white ) 是由 王一帆 郏超 原孝菊 温敏 怀自力 陈伟 于 2021-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种白车身弯曲刚度测试方法及系统,该方法包括：在白车身的前轴位置和后轴位置分别设置有第一支撑点和第二支撑点,并通过所述第一支撑点和所述第二支撑点对白车身进行固定支撑。对白车身的中间区域施加预定荷载的负荷,使白车身弯曲变形,并获取白车身前轴和后轴的下降位移。根据前轴下降位移和后轴下降位移计算得到白车身弯曲方向的实际位移量,并根据弯曲刚度公式计算得到白车身弯曲刚度。本方法能解决现有白车身弯曲刚度测试结果不精准的问题,能提高车身测试数据的准确性,对于车身设计及试验提供可靠数据。(The invention provides a method and a system for testing the bending rigidity of a body-in-white, wherein the method comprises the following steps: the white car body fixing support device is characterized in that a first supporting point and a second supporting point are respectively arranged at the front shaft position and the rear shaft position of the white car body, and the white car body is fixedly supported through the first supporting point and the second supporting point. A load of a predetermined load is applied to a middle region of the body-in-white to bend and deform the body-in-white, and the lowering displacements of the front and rear axles of the body-in-white are obtained. And calculating the actual displacement in the bending direction of the body-in-white according to the front axle descending displacement and the rear axle descending displacement, and calculating the bending rigidity of the body-in-white according to a bending rigidity formula. The method can solve the problem that the existing white automobile body bending rigidity test result is not accurate, can improve the accuracy of automobile body test data, and provides reliable data for automobile body design and test.)
技术领域
本发明涉及汽车测试的技术领域，尤其涉及一种白车身弯曲刚度测试方法及系统。
背景技术
在汽车的设计生产过程中，车身刚度是最重要的指标之一，是整车车身结构的基础，决定着汽车的品质和性能，与整车的NVH(Noise、Vibration、Harshness)、操控、可靠性、碰撞安全等密切相关。白车身作为整车的载体，刚度不足会直接降低车辆的NVH性能，产生共振、动态密封、低频轰鸣等振动噪声问题；同时在行驶中车身产生较大形变，出现转向问题或行走线路达不到预期等情况，主观感到车辆松散，从而降低车辆的操控性能。
现有白车身的弯曲刚度测试是在试验中利用伺服电机加载机构，对车身施加载荷F，使用位移传感器测出底架最大位移来计算弯曲刚度。但这种方式未考虑到试验加载过程中由于车身前后轴支撑点的局部变形导致的车身整体下降位移，而车身的实际挠度是小于传感器测出的最大位移的，从而导致车身弯曲刚度结果不精确。
发明内容
本发明提供一种白车身弯曲刚度测试方法及系统，解决现有白车身弯曲刚度测试结果不精准的问题，能提高车身测试数据的准确性，对于车身设计及试验提供可靠数据。
为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：
一种白车身弯曲刚度测试方法，包括：
在白车身的前轴位置和后轴位置分别设置有第一支撑点和第二支撑点，并通过所述第一支撑点和所述第二支撑点对白车身进行固定支撑；
对白车身的中间区域施加预定荷载的负荷，使白车身弯曲变形，并获取白车身前轴和后轴的下降位移；
根据前轴下降位移和后轴下降位移计算得到白车身弯曲方向的实际位移量，并根据弯曲刚度公式计算得到白车身弯曲刚度。
优选的，所述根据前轴下降位移和后轴下降位移计算得到白车身弯曲方向的实际位移量，包括：
获取白车身负荷受力位置，并得到所述负荷受力位置与前轴位置或后轴位置的X轴向距离；
获取前轴位置与后轴位置的X轴向距离、前轴位置Z向的下降位移和后轴位置Z向的下移位移；
根据白车身的负荷受力位置、前轴位置和后轴位置构建位移三角形，以根据位移三角形计算得到负荷受力位置对应的Z向计算位移量；
根据白车身负荷受力位置的Z向最大位移量、Z向计算位移量、前轴下降位移和后轴下降位移得到修正的实际位移量。
优选的，还包括：
如果前轴下降位移大于后轴下降位移，则根据公式得到Z向计算位移量△d，并根据公式d＝dmax-d2-Δd，计算得到修正的实际位移量d，其中，d1是前轴位置Z向的下降位移，d2是后轴位置Z向的下降位移，x是前轴位置与后轴位置的X轴向距离，x1是负荷受力位置与后轴位置的X轴向距离，dmax是白车身负荷受力位置的Z向最大位移量。
优选的，还包括：
如果后轴下降位移大于前轴下降位移，则根据公式得到Z向计算位移量△d，并根据公式d＝dmax-d1-Δd，计算得到修正的实际位移量d。
优选的，所述根据弯曲刚度公式计算得到白车身弯曲刚度，包括：
根据公式计算白车身弯曲刚度K，其中，F为对白车身的加载负荷。
本发明还提供一种白车身弯曲刚度测试系统，包括：第一凸起支撑、第二凸起支撑、负荷加载装置、位移传感器和计算单元；
所述第一凸起支撑用于在白车身的前轴位置设置第一支撑点；
所述第二凸起支撑用于在白车身的后轴位置设置第二支撑点；
所述负荷加载装置用于对白车身的中间区域施加预定荷载的负荷，使白车身弯曲变形；
所述位移传感器用于获取白车身前轴和后轴的下降位移；
所述计算单元用于根据前轴下降位移和后轴下降位移计算得到白车身弯曲方向的实际位移量，并根据弯曲刚度公式计算得到白车身弯曲刚度。
优选的，所述计算单元包括：
第一计算模块，用于计算白车身的负荷受力位置与前轴位置或后轴位置的X轴向距离；
第二计算模块，用于前轴位置与后轴位置的X轴向距离、前轴位置Z向的下降位移和后轴位置Z向的下移位移；
第三计算模块，用于根据白车身的负荷受力位置、前轴位置和后轴位置构建位移三角形，以根据位移三角形计算得到负荷受力位置对应的Z向计算位移量；
第四计算模块，用于根据白车身负荷受力位置的Z向最大位移量、Z向计算位移量、前轴下降位移和后轴下降位移得到修正的实际位移量；
第五计算模块，用于根据公式计算白车身弯曲刚度K，其中，F为对白车身的加载负荷。
优选的，还包括：
第一修正单元，用于在前轴下降位移大于后轴下降位移时，根据公式，得到Z向计算位移量△d，并根据公式，计算得到修正的实际位移量d，其中，d1是前轴位置Z向的下降位移，d2是后轴位置Z向的下降位移，x是前轴位置与后轴位置的X轴向距离，x1是负荷受力位置与后轴位置的X轴向距离，dmax是白车身负荷受力位置的Z向最大位移量。
优选的，还包括：
第二修正单元，用于在后轴下降位移大于前轴下降位移时，根据公式得到Z向计算位移量△d，并根据公式d＝dmax-d1-Δd，计算得到修正的实际位移量d。
本发明提供一种白车身弯曲刚度测试方法及系统，通过在白车身的前轴位置和后轴位置设置支撑点进行固定支撑，并在白车身的中间区域设置荷载使白车身弯曲变形，进而根据前轴下降位移和后轴下降位移计算得到白车身的弯曲刚度。解决现有白车身弯曲刚度测试结果不精准的问题，能提高车身测试数据的准确性，对于车身设计及试验提供可靠数据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明提供的一种白车身弯曲刚度测试方法的示意图。
图2是本发明提供前轴下降位移大于后轴的计算示意图。
图3是本发明提供后轴下降位移大于前轴的计算示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
针对前汽车的白车身弯曲刚度测试结果不精准的问题，本发明提供一种白车身弯曲刚度测试方法及系统，通过在白车身的前轴位置和后轴位置设置支撑点进行固定支撑，并在白车身的中间区域设置荷载使白车身弯曲变形，进而根据前轴下降位移和后轴下降位移计算得到白车身的弯曲刚度。解决现有白车身弯曲刚度测试结果不精准的问题，能提高车身测试数据的准确性，对于车身设计及试验提供可靠数据。
如图1所示，一种白车身弯曲刚度测试方法，包括：
S1：在白车身的前轴位置和后轴位置分别设置有第一支撑点和第二支撑点，并通过所述第一支撑点和所述第二支撑点对白车身进行固定支撑。
S2：对白车身的中间区域施加预定荷载的负荷，使白车身弯曲变形，并获取白车身前轴和后轴的下降位移。
S3：根据前轴下降位移和后轴下降位移计算得到白车身弯曲方向的实际位移量，并根据弯曲刚度公式计算得到白车身弯曲刚度。
具体地，在白车身的前轴位置和后轴位置进行支撑，使白车身在第一支撑点和第二支撑点进行支撑固定，通过负荷加载装置对白车身的中间区域内施加预定荷载的负荷人，使白车身弯曲变形。对负荷加载后前轴位置和后轴位置的下降位移进行检测，同时对白车身变曲的实际位移量进行检测后，进而根据变曲刚度公式计算。该方法能提高车身测试数据的准确性，对于车身设计及试验提供可靠数据。
进一步，所述根据前轴下降位移和后轴下降位移计算得到白车身弯曲方向的实际位移量，包括：
获取白车身负荷受力位置，并得到所述负荷受力位置与前轴位置或后轴位置的X轴向距离；
获取前轴位置与后轴位置的X轴向距离、前轴位置Z向的下降位移和后轴位置Z向的下移位移；
根据白车身的负荷受力位置、前轴位置和后轴位置构建位移三角形，以根据位移三角形计算得到负荷受力位置对应的Z向计算位移量；
根据白车身负荷受力位置的Z向最大位移量、Z向计算位移量、前轴下降位移和后轴下降位移得到修正的实际位移量。
该方法还包括：
S4：如果前轴下降位移大于后轴下降位移，则根据公式得到Z向计算位移量△d，并根据公式d＝dmax-d2-Δd，计算得到修正的实际位移量d，其中，d1是前轴位置Z向的下降位移，d2是后轴位置Z向的下降位移，x是前轴位置与后轴位置的X轴向距离，x1是负荷受力位置与后轴位置的X轴向距离，dmax是白车身负荷受力位置的Z向最大位移量。
S5：如果后轴下降位移大于前轴下降位移，则根据公式得到Z向计算位移量△d，并根据公式d＝dmax-d1-Δd，计算得到修正的实际位移量d。
在实际应用中，根据白车身的负荷受力位置、前轴位置和后轴位置构建位移三角形，如图2和图3所示，根据三角形的形状计算得到△d，进而得到修正的实际位移量d。该方法通过对白车身受荷载后形成位移三角形进行计算能对实际位移量进行修正，能解决现有白车身弯曲刚度测试结果不精准的问题，能提高车身测试数据的准确性，对于车身设计及试验提供可靠数据。
进一步，所述根据弯曲刚度公式计算得到白车身弯曲刚度，包括：根据公式计算白车身弯曲刚度K，其中，F为对白车身的加载负荷。
可见，本发明提供一种白车身弯曲刚度测试方法，通过在白车身的前轴位置和后轴位置设置支撑点进行固定支撑，并在白车身的中间区域设置荷载使白车身弯曲变形，进而根据前轴下降位移和后轴下降位移计算得到白车身的弯曲刚度。解决现有白车身弯曲刚度测试结果不精准的问题，能提高车身测试数据的准确性，对于车身设计及试验提供可靠数据。
相应地，本发明还提供一种白车身弯曲刚度测试系统，包括：第一凸起支撑、第二凸起支撑、负荷加载装置、位移传感器和计算单元。所述第一凸起支撑用于在白车身的前轴位置设置第一支撑点。所述第二凸起支撑用于在白车身的后轴位置设置第二支撑点。所述负荷加载装置用于对白车身的中间区域施加预定荷载的负荷，使白车身弯曲变形。所述位移传感器用于获取白车身前轴和后轴的下降位移。所述计算单元用于根据前轴下降位移和后轴下降位移计算得到白车身弯曲方向的实际位移量，并根据弯曲刚度公式计算得到白车身弯曲刚度。
所述计算单元包括：第一计算模块，用于计算白车身的负荷受力位置与前轴位置或后轴位置的X轴向距离。第二计算模块，用于前轴位置与后轴位置的X轴向距离、前轴位置Z向的下降位移和后轴位置Z向的下移位移。第三计算模块，用于根据白车身的负荷受力位置、前轴位置和后轴位置构建位移三角形，以根据位移三角形计算得到负荷受力位置对应的Z向计算位移量。第四计算模块，用于根据白车身负荷受力位置的Z向最大位移量、Z向计算位移量、前轴下降位移和后轴下降位移得到修正的实际位移量。第五计算模块，用于根据公式计算白车身弯曲刚度K，其中，F为对白车身的加载负荷。
该系统还包括：第一修正单元，用于在前轴下降位移大于后轴下降位移时，根据公式，得到Z向计算位移量△d，并根据公式，计算得到修正的实际位移量d，其中，d1是前轴位置Z向的下降位移，d2是后轴位置Z向的下降位移，x是前轴位置与后轴位置的X轴向距离，x1是负荷受力位置与后轴位置的X轴向距离，dmax是白车身负荷受力位置的Z向最大位移量。
该系统还包括：第二修正单元，用于在后轴下降位移大于前轴下降位移时，根据公式得到Z向计算位移量△d，并根据公式d＝dmax-d1-Δd，计算得到修正的实际位移量d。
可见，本发明提供一种白车身弯曲刚度测试系统，采用第一凸起支撑和第二凸起支撑对白车身的前轴位置和后轴位置进行固定支撑，并由负荷加载装置在白车身的中间区域设置荷载使白车身弯曲变形，进而由计算单元根据前轴下降位移和后轴下降位移计算得到白车身的弯曲刚度。解决现有白车身弯曲刚度测试结果不精准的问题，能提高车身测试数据的准确性，对于车身设计及试验提供可靠数据。
以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。
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