文档介绍：2009 年 LMS 中国用户大会论文集

基于 LMS 的质心及惯性参数测量
周文超王永利赵永宏
(一汽技术中心,长春,130011)
摘要:质心和惯性参数是汽车设计中必须掌握的原始数据。本文通过对悬吊法、有限元分析法和模态分析法三种质心及
惯性参数测量方法的对比,得出基于 LMS 的模态分析法在测量范围和测量精度上要优于前两种方法。
关键词:LMS 质心惯性参数
Measure of Centroid and Inertial parameter Based
on LMS
Zhou Wenchao Wang Yongli Zhao Yonghong
(R&D Center of FAW, Changchun, 130011)
Abstract: Centroid and inertial parameter are indispensable for automobile design. In this article, pare three ways to
measure centroid and inertial parameter: suspension, finite element analysis and modal analysis. Finally, we find out the modal
analysis is superior to the two frontal ways in the range and accuracy of measure.
Key Words: LMS Centroid Inertial parameter
1 概述
质量中心简称质心,指物质系统上被认为质量集中于此的一个假想点。刚体惯性参数(重心位置、转动
惯量和惯量积等)是进行机械系统动力学分析、优化控制、评价和确定产品结构性能的重要参数。汽车各关
键部件的惯性参数是设计汽车时必须掌握的原始数据,对于求解运动方程、控制汽车运动的规律,设计出
高质量的汽车是第一道门槛。通常,简单物体可以通过计算获得,但复杂的动态物体必须通过实测获得。
质心测量
质心测量通常采用悬吊法:利用二力平衡公理,将物体用绳悬挂两次,重心必定在两次绳延长线的交
点上。悬吊法确定物体的重心方法见图 1。

图 1 悬吊法测质心原理简图

惯性参数测量
传统测量或识别刚体惯性参数的方法有落体测试法、振摆测试法、利用三维实体数字模型等。

2 质心及惯性参数测量
在本文中,对某车型(代号 C1)的行李箱盖的质心及惯性参数分别采用悬吊法、有限元分析法和模
态分析法进行测量和分析,最后将三者的结果进行对比。
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2009 年 LMS 中国用户大会论文集

悬吊法测量 C1 行李箱盖质心
C1 行李箱盖的质量实测为㎏。在行李箱盖上选择四点(如图 2 所示,图中 A、B 两点为悬吊点),
用三坐标测量机精确测出这四点的坐标。用一条柔软的细绳将行李箱盖的 A 端吊起,当行李箱盖静止不动
时在绳子上测得两点 a1、a2;用