[發明專利]一種熱力耦合模擬汽車車燈反射鏡的熱變形分析方法

在審

• 申請號: 201710540582.6
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN108573081A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 葉盾;聞志勇;李茹
• 申請（專利權）人: 常州星宇車燈股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 高姍

本發明屬于設備領域，具體涉及一種熱力耦合模擬汽車車燈反射鏡的熱變形分析方法，包括熱仿真過程中的數據處理和提取；力學仿真中的數據處理和提?。粚⑻崛〉臄祿M行熱力耦合和求解，對結果進行后處理，熱力耦合模擬結果能夠反映車燈反射鏡的熱變形，評估燈具的明暗截止線偏移，其中，熱力耦合模擬車燈反射鏡的熱變形通過聯合仿真技術實現。本發明的有益效果是：對燈具有限元網格模型進行施加載荷和約束，考慮燈具反射鏡熱變形，分析明暗截止線偏移，因此本發明的分析方法相對傳統分析方法結果更加可靠準確。

技術領域

本發明屬于設備領域，具體涉及一種熱力耦合模擬汽車車燈反射鏡的熱變形分析方法。

背景技術

隨著汽車工業的飛速發展，車燈在人們行車過程中有著非常重要的作用，現在相關法規中對汽車車燈照明性能的要求也是越來越高。汽車燈具中，前照燈和前霧燈具有遠近光調節的功能，相關法規中對前照燈和前霧燈的明暗截止線偏移有著明確規定。在行車過程中，燈具處于點亮狀態時，明暗截止線高度會發生變化，明暗截止線過高會使對面的來車或行人感到炫目，過低會使駕駛員無法看清車前視野，存在安全隱患；因此，明暗截止線偏移的穩定性對于駕駛安全有著重要意義。

目前，評估燈具明暗截止線的分析方法是：基于CAE建立燈具模型；將建模完成后的燈具模型進行施加載荷與約束，以便模擬燈具模型在行車過程中的真實狀態；根據相關法規要求，對燈具模型添加激勵載荷，分析燈具的明暗截止線偏移；然后評估模擬中的明暗截止線偏移是否超過標準值。

這種方法存在著一定的問題：如圖1所示，在行車過程中，燈具處于點亮狀態時，上述評估燈具明暗截止線的分析結果并不準確。汽車在行駛過程中，燈具在點亮狀態時燈具中光源產生的熱量會傳遞到燈具中的各組成部件，燈具由于溫度分布不均及熱膨脹系數的不同，燈具各部件(如產生明暗截止光線2的遮擋部件1)將會產生不同程度的熱變形，并與其他載荷產生的變形進行疊加，這將會導致明暗截止光線2偏離其初始位置。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的缺陷，提供一種對燈具有限元網格模型進行施加載荷和約束，考慮燈具反射鏡熱變形，分析明暗截止線偏移，因此本發明的分析方法相對傳統分析方法結果更加可靠準確的熱力耦合模擬汽車車燈反射鏡的熱變形分析方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種熱力耦合模擬汽車車燈反射鏡的熱變形分析方法，其包括如下步驟，

步驟101：進行設計輸入，應用3D建模軟件建立燈具幾何模型；

步驟102：將步驟101中處理好的燈具模型導入至熱學模擬軟件中，進行燈具熱學模擬，建立燈具有限元網格模型，并進行邊界條件的設定，指定燈具中各部件的材料熱學參數；選擇解算方案，求解出燈具在點亮后的溫度場，評估燈具中各部件的溫度；

步驟103：將步驟101中處理好的燈具模型導入至力學模擬軟件中，進行燈具力學模擬，在有限元網格模型中，劃分網格并進行網格單元質量的檢查，指定燈具中各部件的材料屬性參數，設置燈具中各部件之間連接關系，對燈具與車身固定的各個安裝點施加自由度約束，自由度約束設定為實際工況相同的約束；

步驟104：將步驟102的熱學模擬結果文件導入至步驟103中的力學模擬軟件中，并對燈具中與車身固定的各個安裝點添加激勵載荷，選擇求解器求解；

步驟105：完成步驟104的求解后，對力學模擬結果中燈具明暗截止線偏移量進行評估，判斷步驟104模擬結果中燈具明暗截止線偏移量是否符合設計要求；

若模擬結果中燈具明暗截止線偏移量不符合設計要求，則提出結構優化方案，更新零件結構，在步驟101中重新建立燈具幾何模型并繼續分析；

若模擬結果中燈具明暗截止線偏移量符合設計要求，則燈具結構設計合理，結束仿真分析并保存結果。