[發明專利]一種汽車鋼圈材料的匹配方法及裝置

在審

• 申請號: 201611087915.6
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106650038A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 令狐克志;肖寶亮;張大偉;王鳳琴;楊孝鶴;崔陽;李飛;寧林新;張利君;昝現亮;王永強;李金龍
• 申請（專利權）人: 首鋼總公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所11302
• 代理人: 馬苗苗

技術領域

本發明涉及車輛技術領域，特別涉及一種汽車鋼圈材料的匹配方法及裝置。

背景技術

在車輪鋼圈生產線，鋼板經過下料分切、倒角、卷圈、壓平、對焊、刮渣、滾壓、擴口、滾形、擴漲、沖孔、磁性探傷、裝配、矯正點焊、合成入料、合成焊接、清焊渣、終檢等工序，為用戶提供車輪鋼圈產品。為了實現輕量化的需要，目前部分車輪鋼圈生產廠優化了車輪輪輻和輪輞的結構設計，并對輪輞和輪輻的材料進行高強化優化處理，在優化后發現，材料的更換，并沒有很好地提升車輪鋼圈的疲勞壽命，有的情況下甚至降低了疲勞壽命，造成車輪鋼圈的提前失效和報廢。

發明內容

本發明通過提供一種汽車鋼圈材料的匹配方法及裝置，解決了現有技術中車輪鋼圈的疲勞壽命差的技術問題，通過匹配汽車鋼圈材料，提高了車輪鋼圈的疲勞壽命。

本發明提供了一種汽車鋼圈材料的匹配方法，包括：

建立車輪鋼圈3D模型；

建立所述車輪鋼圈的材料機械性能參數庫；

結合所述車輪鋼圈3D模型及所述參數庫生成有限元應力應變計算模型；

利用所述有限元應力應變計算模型分析對應材料在所述車輪鋼圈3D模型上的應力應變云圖分布；

利用Miner-Brown疲勞壽命模型分析得到所述車輪鋼圈3D模型的疲勞壽命云圖分布；

選擇所述車輪鋼圈3D模型中疲勞壽命最長時對應的材料為汽車鋼圈材料。

進一步地，所述建立車輪鋼圈3D模型，包括：

構建輪輻及所述輪輞的縱切面結構；

將所述輪輻及所述輪輞縱切面結構旋轉后得到所述車輪鋼圈3D模型。

進一步地，所述車輪鋼圈的材料機械性能參數庫中包括至少兩種材料參數，每種材料參數包括一種輪輻材料的參數及一種輪輞材料的參數。

進一步地，所述車輪鋼圈的材料機械性能參數庫中包括四種材料參數。

本發明還提供了一種汽車鋼圈材料的匹配裝置，包括：

3D建模單元，建立車輪鋼圈3D模型；

參數庫單元，建立所述車輪鋼圈的材料機械性能參數庫；

應力應變建模單元，結合所述車輪鋼圈3D模型及所述參數庫生成有限元應力應變計算模型；

應力應變分析單元，利用所述有限元應力應變計算模型分析對應材料在所述車輪鋼圈3D模型上的應力應變云圖分布；

疲勞壽命分析單元，利用Miner-Brown疲勞壽命模型分析得到所述車輪鋼圈3D模型的疲勞壽命云圖分布；

材料選擇單元，選擇所述車輪鋼圈3D模型中疲勞壽命最長時對應的材料為汽車鋼圈材料。

進一步地，所述3D建模單元，包括：

第一3D建模模塊，構建輪輻及所述輪輞的縱切面結構；

第二3D建模模塊，將所述輪輻及所述輪輞縱切面結構旋轉后得到所述車輪鋼圈3D模型。

進一步地，所述車輪鋼圈的材料機械性能參數庫中包括至少兩種材料參數，每種材料參數包括一種輪輻材料的參數及一種輪輞材料的參數。

進一步地，所述車輪鋼圈的材料機械性能參數庫中包括四種材料參數。

本發明提供的一種或多種技術方案，至少具備以下有益效果或優點：

本發明提供的汽車鋼圈材料的匹配方法及裝置，通過車輪鋼圈3D模型及參數庫生成有限元應力應變計算模型；利用有限元應力應變計算模型分析對應材料在車輪鋼圈3D模型上的應力應變云圖分布；以及利用Miner-Brown疲勞壽命模型分析得到車輪鋼圈3D模型的疲勞壽命云圖分布，從而選擇車輪鋼圈3D模型中疲勞壽命最長時對應的材料為汽車鋼圈材料；能夠準確的匹配出鋼圈輪輻及輪輞的最佳材料，進而提高了車輪鋼圈的疲勞壽命。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的汽車鋼圈材料的匹配方法流程圖；

圖2為圖1所示汽車鋼圈材料的匹配方法中輪輻及輪輞中切面結構示意圖；

圖3為本發明實施例提供的S380LW曲線圖；

圖4為本發明實施例提供的Q235B曲線圖；

圖5為本發明實施例提供的SCX400曲線圖；

圖6為本發明實施例提供的DP600曲線圖；

圖7為本發明實施例提供的輪輻為S380LW材質時輪輞為Q235B、SCX400和DP600材質的疲勞壽命；

圖8為本發明實施例提供的輪輻為Q235B材質時輪輞為S380LW、SCX400和DP600材質的疲勞壽命柱狀圖；