[發(fā)明專利]一種車身前縱梁測試方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710665278.4
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107609215A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸群;武曉林
• 申請（專利權(quán)）人: 北京長城華冠汽車科技股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11018
• 代理人: 孟旸,王麗琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車設(shè)計測試領(lǐng)域，特別涉及一種車身前縱梁測試方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有汽車的鋼制車身采用傳統(tǒng)沖壓件焊接技術(shù)。在汽車安全保障方面，利用車身前縱梁的軸向壓潰變形的設(shè)計，以有效地吸收沖擊過程中的動能，避免對車內(nèi)成員造成過大的沖擊。現(xiàn)有的這種沖壓件焊接技術(shù)，其方法成熟，應(yīng)用廣泛。

為了節(jié)能降耗的目的，近年來，汽車產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生著新的變化，并具有新的創(chuàng)新出現(xiàn)。其中的一個發(fā)展方向，就是降低整車質(zhì)量，以減少消耗，特別地，隨著電動汽車的普及，降低整車質(zhì)量更加成為延長電動汽車行駛里程的技術(shù)突破點之一。

對于降低整車質(zhì)量而言，采用輕型材料替代鋼制車身是一個主要發(fā)展。其中，鋁制車身是現(xiàn)在乃至未來汽車行業(yè)發(fā)展的方向。對于鋁制車身而言，由于鋁制和鋼制材料的物理屬性的不同，導(dǎo)致了二者在強度、可焊接度等方面的不同，使得傳統(tǒng)的沖壓件焊接技術(shù)無法應(yīng)用于鋁制車身，同時，抗沖撞方面的設(shè)計也需要從頭開始。

其中，純鋁車身前部的用于吸能的車身前縱梁在保障車輛行駛安全方面具有重要作用，但是由于鋁型材在高速應(yīng)變下的硬化和失效問題，使得傳統(tǒng)的沖壓件焊接技術(shù)制造的鋼制車身前縱梁的技術(shù)已經(jīng)不能適用于純鋁車身的設(shè)計和制造。同時，車身前縱梁還需要與整車一同進行車身碰撞性能方面的測試，以取得車身碰撞安全要求的設(shè)計結(jié)果，進而才能進行采用以實現(xiàn)車輛的量產(chǎn)，但對于汽車研發(fā)投入和研發(fā)周期而言，大量的設(shè)計、制造、測試將極大地提高汽車研發(fā)投入并延長研發(fā)周期。進而，純鋁車身中，車身前縱梁的設(shè)計和測試就對本領(lǐng)域研發(fā)技術(shù)人員提出了新的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種車身前縱梁測試方法，以適用于鋁型材的車身前縱梁，進而在不降低車身前縱梁設(shè)計質(zhì)量的同時降低研發(fā)投入并縮短研發(fā)時間。

本發(fā)明提供了一種車身前縱梁測試方法，包括：

針對所設(shè)計的車身前縱梁，進行落錘軸向壓潰試驗；

建立車身前縱梁有限元模型，并進行落錘軸向壓潰仿真分析；

利用所述落錘軸向壓潰仿真分析的結(jié)果與所述落錘軸向壓潰試驗的結(jié)果之間的對比，對所述車身前縱梁有限元模型進行修正；

將修正后的車身前縱梁有限元模型應(yīng)用于整車碰撞仿真運算，以驗證所述車身前縱梁在整車結(jié)構(gòu)中是否符合吸能要求。

進一步，所述落錘軸向壓潰仿真分析的結(jié)果和所述落錘軸向壓潰試驗的結(jié)果包括：

落錘豎向位移隨時間變化曲線、落錘豎向速度隨時間變化曲線、底座反力隨時間變化曲線、落錘動能隨落錘位移變化曲線。

進一步，所述落錘軸向壓潰試驗中：

設(shè)置落錘與所述車身前縱梁接觸時的初始速度，通過配置落錘的質(zhì)量來設(shè)置接觸時所述落錘的動能。

進一步，所述落錘軸向壓潰試驗仿真分析包括：

建立落錘有限元模型和底座有限元模型；

在落錘有限元模型和車身前縱梁有限元模型之間，設(shè)置面面接觸；

在車身前縱梁有限元模型和底座有限元模型之間，設(shè)置面面接觸；

設(shè)置車身前縱梁有限元模型的自接觸；

根據(jù)吸能效果的評價標準進行有限元仿真，并輸出仿真分析結(jié)果。

進一步，所述車身前縱梁為鋁型材，所述車身為鋁型材。

從上述方案可以看出，本發(fā)明的車身前縱梁測試方法，首先針對所設(shè)計的車身前縱梁進行落錘軸向壓潰試驗進而獲得實際試驗數(shù)據(jù)，進而利用實際試驗數(shù)據(jù)建立相關(guān)的有限元模型，利用有限元模型進行車身前縱梁的仿真分析并進行修正，將修正后的車身前縱梁有限元模型應(yīng)用于整車碰撞仿真運算，以驗證所述車身前縱梁在整車結(jié)構(gòu)中是否符合吸能要求。可以看出，本發(fā)明從實際試驗數(shù)據(jù)驗證有限元模型進而利用仿真運算驗證所述車身前縱梁在整車結(jié)構(gòu)中是否符合吸能要求，采用仿真運算替代大量的實際試驗，利用仿真運算可重復(fù)、便于改進、獲取結(jié)果速度快等優(yōu)勢，節(jié)省了實際試驗中所消耗的大量投入并縮短了研發(fā)時間。同時，本發(fā)明利用仿真分析結(jié)果與實際的落錘軸向壓潰試驗結(jié)果的對比，對所述車身前縱梁有限元模型進行修正，從而保證了仿真計算結(jié)果的準確性。

附圖說明

以下附圖僅對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。

圖1為本發(fā)明的車身前縱梁測試方法流程圖；

圖2為本發(fā)明的一個具體實施例的流程圖；

圖3A為本發(fā)明實施例中的落錘豎向位移隨時間變化曲線的對比示意圖；

圖3B為本發(fā)明實施例中的落錘豎向速度隨時間變化曲線的對比示意圖；

圖3C為本發(fā)明實施例中的底座反力隨時間變化曲線的對比示意圖；