(19)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 20221089401 1.3 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 重庆长安汽车股份有限公司 地址 400023 重庆市江北区建新 东路260号 (72)发明人 欧堪华　周云平　毛显红　赵荣平　 (74)专利代理 机构 重庆华科专利事务所 5 0123 专利代理师 康海燕 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种模拟汽车用户使用场景的零部件干涉 分析方法及系统 (57)摘要 本发明提供一种模拟用户使用场景的零部 件干涉分析方法及系统， 所述方法是基于CAE技 术， 建立高精度的刚柔耦合整车动力学模型， 通 过VPG仿真模拟整车道路行驶场景， 虚拟采集零 部件的相对变形量， 获取整车道路行驶过程中零 部件的间隙值。 本发明考虑了减震器阻尼、 衬套、 弹簧、 轮胎等非线性弹性元件的影响， 考虑了零 部件柔性化的变形， 同时模拟了发动机、 路面的 激励以及驾驶员的操作行为， 能够有效识别零部 件干涉发生的工况及运动包络， 并精 准定位到干 涉发生的时间， 能够有效预测用户道路使用场景 下零部件干涉风险。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115270564 A 2022.11.01 CN 115270564 A 1.一种模拟用户使用场景的零部件干涉分析方法， 其特征在于， 所述方法包括以下步 骤： 多体动力学模型建立:建立刚柔耦合的车辆动力学模型， 其中各干涉点的关重零部件 采用柔性体建模； 模型校验及优化： 开展  K&C工况、 整车直线行驶、 整车转弯工况仿真， 提取评价指标满 足精度要求； 用户使用场景仿真:针对典型用户使用工况开展虚拟试验场VPG仿真分析， 获取各干涉 点对手件在连接位置的相对变形量； 干涉风险工况 预判： 根据相对变形量， 针对各干涉点分别获得干涉风险较大的工况； 风险工况零部件间隙计算： 基于各干涉点对手件的外轮廓信息， 计算得到对手件随时 间变化的间隙值； 干涉风险判定： 根据间 隙值进行零部件的干涉风险判定， 不干涉则分析结束， 否则进入 步骤G； 干涉优化： 针对干涉风险对整车参数或零部件结构进行优化。 2.根据权利要求1所述的模拟用户使用场景的零部件干涉分析方法， 其特征在于， 所述 步骤A中， 所述采用柔性体建模是在建模时把存在较大变形 的副车架、 扭力梁等结构、 车身 以及各干涉点的对手件柔 性化。 3.根据权利要求1所述的模拟用户使用场景的零部件干涉分析方法， 其特征在于， 所述 步骤A建立刚柔耦合的车辆动力学模型是基于如下参数： 车辆性能参数、 轮胎信息、 质量参 数、 整车尺寸 参数、 动力参数。 4.根据权利要求1所述的模拟用户使用场景的零部件干涉分析方法， 其特征在于， 所述 步骤B具体包括： B1,基于悬架模型， 进行悬架K&C仿真， 对悬架垂向刚度、 自转梯度、 悬架侧倾 刚度、 转向 传动比、 轮心横向位移梯度、 轮心纵向位移梯度、 悬架纵向柔度、 悬架横向柔度、 回正力矩 转 向系数进 行评估， 模型精度满足目标则进入步骤B2； 否则对模型进 行优化后重新仿 真， 直到 模型精度满足目标； B2,在完成悬架模型校验后， 基于整车模型， 开展整车静态、 整车刚体模态、 整车H ‑G阶 跃转向和直线制动等工况仿真， 对轴荷、 质心、 整车刚体模态、 转向灵敏度、 最大侧向加速 度、 车身相对地面俯仰角梯度指标进行评估， 模型精度满足目标则进入步骤C； 否则对模型 进行优化后重新仿真， 直到模型精度满足目标。 5.根据权利要求1所述的模拟用户使用场景的零部件干涉分析方法， 其特征在于， 所述 步骤C中， VPG仿真 分析的典型工况包 含： （1） 大冲击场景： 包括路沿冲击、 铁 轨路、 弹跳坑、 坑洼路； （2） 转向大 行程场景： 包括原地 转向、 绕八字、 卵石路； （3） 垂向反向大 行程场景： 包括扭转、 扭曲； （4） 制动场景： 包括紧急制动、 中制动； （5） 随机路面场景： 包括共 振路、 路条路、 搓衣板、 比利时路、 石块路。 6.根据权利要求1所述的模拟用户使用场景的零部件干涉分析方法， 其特征在于， 所述 步骤D的干涉风险工况预判， 是将所有工况仿真得到的各干涉点对手件的相对变形量分方权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115270564 A 2向分别做相对变形图， 在各图中选取相对变形极值最大N个工况， 汇总各方向选取出的工况 即为零部件干涉风险较大的工况。 7.根据权利要求1所述的模拟用户使用场景的零部件干涉分析方法， 其特征在于， 所述 步骤G中， 干涉优化是指： 修改性能参数减小机构运动后的相对变形量、 修改零部件结构以 避开干涉风险。 8.一种模拟用户使用场景的零部件干涉分析系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 多体动力学模型建立模块， 用于建立刚柔耦合的车辆动力学模型， 其中各干涉点的关 重零部件 采用柔性体建模； 模型校验及优化模块， 用于进行  K&C工况、 整车直线行驶、 整车转弯工况仿真， 提取评 价指标满足精度要求； 用户使用场景仿真模块， 用于针对典型用户使用工况开展虚拟试验场VPG仿真分析， 获 取各干涉点对手件在连接位置的相对变形量； 干涉风险工况预判模块， 用于根据相对变形量， 针对各干涉点分别获得干涉风险较大 的工况； 风险工况零部件间隙计算模块， 用于基于各干涉点对手件的外轮廓信息， 计算得到对 手件随时间变化的间隙值； 干涉风险判定模块， 用于根据间隙值进行零部件的干涉风险判定； 干涉优化模块， 用于针对干涉风险对整车参数或零部件结构进行优化。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115270564 A 3