一种带预紧力的模态计算在转向系统模态计算中的应用方法

摘要

本发明提出一种带预紧力的模态计算在转向系统模态计算中的应用方法，首先在转向管柱的锁紧机构两侧的夹紧面中的一侧或者两侧用接触面模拟锁紧机构夹紧面的夹紧状态，然后根据锁紧机构的锁紧力矩在接触面上施加预紧力。本发明可以更有效的模拟实际的模态振动结构，解决了传统方法用梁单元模拟锁紧结构过于简单，不能真实的模拟实际的模态振动结构的问题，提高了模拟精度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车模态计算方法，具体涉及一种带预紧力的模态计算在转向系统计模态计算中的应用方法。

背景技术

汽车转向系统模态是影响转向系统的振动、噪声以及平顺性性能的重要因素。而转向系统由许多钣金件构成，因此钣金件之间的连接关系是影响转向系统模态的重要因素之一。在方向可调的转向管柱中，转向管柱是通过锁紧机构与CCB连接的，当锁紧机构松开时，转向管柱连同方向盘位置可以上下调节；当锁紧机构锁紧时，通过两侧的钣金件夹紧转向管柱，从而将转向管柱固定在CCB上。

在转向系统的模态计算中，方向盘的上下振动模态及左右振动模态是振动、噪声以及平顺性性能中重要的两阶模态。目前，对转向系统进行模态计算时，锁紧机构连接处往往只是在锁紧机构的轴心处用梁单元连接锁紧机构两侧的钣金件，而实际的结构是锁紧机构锁紧后，锁紧机构处的转向管柱连接支架和安装支架也会贴合在一起，两者之间基本不会发生相对运动。因此，传统的梁单元连接的模拟结构过于简单，不能真实的模拟实际的模态振动结构。

发明内容

本发明的目的是提出一种带预紧力的模态计算在转向系统模态计算中的应用方法，可以更有效的模拟实际的模态振动结构，提高模拟精度。

本发明的带预紧力的模态计算在转向系统模态计算中的应用方法，首先在转向管的锁紧机构两侧的夹紧面中的一侧或者两侧用接触面模拟锁紧机构夹紧面的夹紧状态，然后根据锁紧机构的锁紧力矩在接触面上施加预紧力。

本发明通过在转向管柱的锁紧机构两侧的一侧或两侧用接触面模拟锁紧机构夹紧面的夹紧状态，并在接触面上施加合适的预紧力，可以更有效的模拟实际的模态振动结构，解决了传统方法用梁单元模拟锁紧结构过于简单，不能真实的模拟实际的模态振动结构的问题，提高了模拟精度。

在转向管柱的锁紧机构两侧的夹紧面的两侧用接触对模拟锁紧机构夹紧面的夹紧状态。现有转向管柱的锁紧机构两侧的夹紧面通常是两侧均匀受力的同样结构的夹紧面，所以可以用相同接触状态的一对接触对模拟锁紧机构两侧的夹紧面。

所述夹紧面为转向管柱锁紧机构两侧的钣金件的夹紧面。目前的转向管柱锁紧机构的夹紧件多数是钣金件，所以接触对施加的对象是钣金件上的夹紧面。

所述接触面或接触对的接触面积大于同样预紧力下的梁单元的接触面积。由于实际应用中，转向管柱的锁紧机构的夹紧面多数是有弹性形变的钣金件，其接触面积如果用传统的梁单元模拟，则在同样夹紧力的作用下梁单元模拟的接触面积要小于实际中钣金件接触面的接触面积，所以必须保证接触对的接触面的接触面积大于同样预紧力下的梁单元的接触面积。

所述锁紧机构的锁紧力矩为汽车整车设计时的锁紧机构的设计力矩。对接触对施加的预紧力依据的是实际应用中需要的锁紧机构的夹紧力，改夹紧力的大小是根据整车设计时的设计力矩得出。

本发明应用时，通过在转向管柱的锁紧机构两侧的夹紧面中的一侧或两侧上建立接触，并在接触面上施加合适的预紧力，代替传统的梁单元模拟，可以更真实的模拟转向管柱锁紧机构锁紧转向管柱时的连接关系，尤其是增强与接触面垂直方向的连接关系，从而提高模拟精度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图来详细说明本发明。

如图一，本发明的带预紧力的模态计算在转向系统模态计算中的应用方法，首先在在转向管柱1的锁紧机构2两侧的钣金件之间的夹紧面3上建立接触对，然后根据锁紧机构的锁紧力矩在接触对上施加预紧力。接触对的接触面的面积大于同样预紧力下的梁单元的接触面积。锁紧力矩为汽车整车设计时锁紧机构的设计力矩。通过在转向管柱的锁紧机构两侧的钣金件之间的夹紧面上建立接触对，并在接触对上施加合适的预紧力，可以更有效的模拟实际的模态振动结构，解决了传统方法用梁单元模拟锁紧结构过于简单，不能真实的模拟实际的模态振动结构的问题，提高了模拟精度。