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选择车辆K&C测试系统的关键因素
2024-11-29 21:35:33· 来源：MTS系统公司
车辆悬架系统的设计开发是底盘开发的重要环节，其中悬架的运动学特性和柔顺性特性(K&C)是底盘开发的灵魂，这些参数对于车辆操控性、稳定性开发尤为重要。K&C测量系统需要在足够的精度下完成车轮角度、位移、力和力矩的测量工作，但是此时角位移量可能只有0.02度，轴向位移只有0.2mm，在如此小位移的情况下系统需要精确测量多自由度的载荷以及力矩，并且排除多轴向载荷之间的干扰。
车辆悬架系统的设计开发是底盘开发的重要环节，其中悬架的运动学特性和柔顺性特性(K&C)是底盘开发的灵魂，这些参数对于车辆操控性、稳定性开发尤为重要。K&C测量系统需要在足够的精度下完成车轮角度、位移、力和力矩的测量工作，但是此时角位移量可能只有0.02度，轴向位移只有0.2mm，在如此小位移的情况下系统需要精确测量多自由度的载荷以及力矩，并且排除多轴向载荷之间的干扰。K&C测量系统必须能够精确控制车辆的姿态，满足参数测量的需求。所以K&C参数测量系统需要具有足够精度、重复性和可靠性，甚至于能够模拟一些车辆动态运动特性，因而完善的K&C测量系统往往价格不菲，那么作为底盘测量工程师和买家在选择K&C参数测量系统时需要考虑那些因素呢？
系统刚度
K&C测量系统的目的是完成车轮位移对运动学特性和柔顺性特性之间相互影响的效果测量，对于车辆操控性开发工程人员相对最为重要的参数就是车辆每个轮胎的转向、侧倾位移。如前所述，此时测量的角位移可能只有0.02度，而线性位移只有0.2mm，而如此小的位移量就已经能够通过轮胎产生足够的水平侧向载荷。
所以，在进行K&C测量的时候，最重要的特性之一就是系统刚度。在进行悬架系统测量工作时，测试系统本身的变形量将成为测量系统自身的误差存在于测试结果之中。典型的车辆悬架系统具有水平刚度为1kN/mm或5kN/度之间，如果需要达到1%的测量精度，则建议测试系统本身的刚度达到100kN/mm或500kN/度，随着车辆的性能提升，则悬架的刚度就会越好，同理，对于测量系统的刚度要求越高，这样才能够获取足够精度的测量数据。
滞回特性
除了刚度的测量以外，另一个重要的悬架参数就是车辆悬架的滞回特性，滞回特性表征了轮胎姿态与转向系统之间的不确定性，从而影响车辆的操控性。如果测试系统本身具有滞回特性而影响了悬架参数的测量则是大错特错的情况，最佳的方法是尽可能减少测量系统的滞回特性环境，例如尽可能采用较短的载荷传递路径，减少铰接的环节，将所有载荷的反作用力都通过测量系统的自反力框架来实现等等。任何载荷如果通过反力地板来实现，或者将位移传感器通过反力地板来支撑等等，都是人为增加不必要的滞回特性。对于精确、可重复的悬架K&C参数测量是不允许存在这样的人为误差因素。
重复性
K&C参数测试一般贯穿于车辆平台开发的整个生命周期，期间需要完成各种悬架系统部件的优化和测试工作。在此期间，需要在测试系统上完成各种测试项目，因此，测试系统本身需要具有良好的重复性，并且能够实现快速设置试验参数和配置，可以在单一平台之上完成数十项测试工作。这要求K&C测试系统具有一套完整的软硬件产品和试验流程，帮助试验工程师节约试验时间。一般地，在MTS的K&C测试系统上完成完整的测试流程需要5个小时左右的时间。
服务与支持
汽车悬架K&C测试系统是一套可以实现精确底盘悬架参数的测量测试系统，通常具有上百个高精度传感器以及多达30左右的伺服加载通道。相对于其他测试系统，K&C测试系统需要具有良好培训的试验操作人员才能够获得可信赖的试验结果，这就要求K&C测量系统的供应商能够提供足够的服务与支持，完成必要的手把手操作培训。而且基于K&C测量系统的安装数量，拥有较大用户群的设备由于应用广泛，用户之间可以共享更多的应用经验，对于新用户而言可以从供应商那里获得更多的支持和帮助。MTS系统公司通常会组织进行全球K&C测试系统用户大会，为广大用户交流应用经验提供机会。
标定标准
如前所述，K&C测试系统需要具有极高的可靠性，因此，这样的系统必须定期进行系统标定和检验，以确保系统能够可靠的完成工作。并且，这样的标定标检工作必须遵循相应的工业标准，以确保其载荷、位移测量的可靠性。在必要情况下，对相应的传感器进行二次标定以确保系统精度。对于K&C测试系统而言，多轴载荷传感器的使用要求必须确认各个轴向之间的串扰对精度的影响，系统标定报告将作为系统的可追溯文档为下一次标检提供参考信息。
试验应用软件
完整的K&C试验会产生海量数据以及上百页的测试报告，这些测试数据需要能够按照一定的格式导出，作为悬架系统设计工程师的设计参考，还可以直接导入CAE软件中完成底盘模型的创建。MTS系统公司提供的分析软件能够实现可视化数据处理，也可以产生数据报表。该分析软件是MTS系统公司过去数十年间与20多家车辆底盘研发机构共同应用K&C测试系统的经验结晶，具有底盘悬架工程师所需要的特殊功能，同时这套系统软件也是开放体系的软件，用户可以根据自己的需要增加功能，良好的应用软件极大提高了系统的可用性和附加值。
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