[發明專利]一種基于CAE的車身剛度分析方法

有效

• 申請號: 201410668069.1
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN104573174B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 劉建平;喬鑫;孔繁華;王磊
• 申請（專利權）人: 華晨汽車集團控股有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司21101
• 代理人: 楊濱

1.一種基于CAE的車身剛度分析方法，用于分析車身的彎曲剛度和扭轉剛度，其特征在于，包括：

步驟101：建立車身有限元網格模型，建立三維坐標系，使得三維坐標系的X軸平行于車身有限元網格模型縱向延伸方向，Y軸平行于車身有限元網格模型橫向延伸方向；

步驟102：從車身有限元網格模型中選取對稱的兩條網格線，每條網格線均從前縱梁起，經過門檻后到達后縱梁，并且將所選取的兩條網格線上的各個節點作為測試點；

步驟103：向車身有限元網格模型中的各個座椅安裝點施加加載，同時向車身有限元網格模型中的四個減震器安裝點施加自由度約束，然后記錄各個測試點的X坐標和Z軸方向位移作為第一處理結果；

步驟104：向車身有限元網格模型中的兩個前減震器安裝點施加扭矩，同時向車身有限元網格模型中的前橫梁上Y坐標為零節點、兩個后減震器安裝點施加自由度約束，然后記錄各個測試點的X坐標、Y坐標ly、Z軸方向位移dz和扭轉角度α作為第二處理結果，其中，α＝tan^-1(dz/ly)；

步驟105：根據第一處理結果建立X坐標-Z軸方向位移曲線；根據第二處理結果建立X坐標-扭轉角度曲線；

步驟106：判斷第一處理結果是否滿足要求，判斷第二處理結果是否滿足要求；如果均滿足，則執行步驟107，否則輸出X坐標-Z軸方向位移曲線和X坐標-扭轉角度曲線，以便進行問題的查找；

步驟107：保存第一處理結果和第二處理結果。

2.根據權利要求1所述基于CAE的車身剛度分析方法，其特征在于，步驟105中建立X坐標-Z軸方向位移曲線具體包括：

進行一次歸零操作，使得測試點i具有新位移值Z_ni，新位移值Z_ni、測試點i歸零前Z軸方向位移Zi以及前減震器對應測試點的Z軸方向位移Z₀之間的關系為：Z_ni＝Z_i-Z₀，其中，

前減震器對應測試點的X坐標與前減震器安裝點的X坐標相同，處于兩條網格線中的一條網格線上；

然后，對所有測試點進行二次歸零操作，使得測試點i的X坐標為P_mi，Z軸方向位移為Z_mi，滿足Z_mi＝Z_nicosα₁-P_xisinα₁和P_mi＝P_xicosα₁+Z_nisinα₁；其中α₁＝tan^-1(d_r/P_r)，dr為后減震器對應測試點的Z軸方向位移，后減震器對應測試點的X坐標P_r與后減震器安裝點的X坐標相同，處于兩條網格線中的一條網格線上，Pxi為測試點i在一次歸零操作前的X坐標；前減震器對應測試點和后減震器對應測試點在同一條網格線上；

然后，根據二次歸零操作的結果以X坐標和Z軸方向位移分別作為坐標軸，繪制X坐標-Z軸方向位移曲線。

3.根據權利要求2所述基于CAE的車身剛度分析方法，其特征在于，步驟106中判斷第一處理結果是否滿足要求具體包括：

根據二次歸零操作的結果計算當前測試點i的彎曲剛度BS_i，然后判斷當前彎曲剛度BS_i是否滿足容許彎曲剛度要求，其中，BS_i＝F/(f_i+f_j)，F為加載的大小，f_i為測試點i的Z軸方向最大位移；f_j為與測試點i關于X軸對稱的測試點j的Z軸方向最大位移。