[發明專利]一種輕型貨車隔板裝置及其設計方法

在審

• 申請號: 201910484914.2
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN110422134A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 袁劉凱;張湯赟;趙特;黃玉;張華林;鄒亮
• 申請（專利權）人: 南京依維柯汽車有限公司
• 主分類號: B60R21/02
• 分類號: B60R21/02;G06F17/50
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 徐振興;姚姣陽

1.一種輕型貨車隔板裝置，由隔板總成(1)和截面呈幾字形的加強橫梁(2)組成，隔板總成(1)的上下兩端分別與車身的上下橫梁固連，所述隔板總成(1)的左右兩端分別與車身的B柱固定連接；加強橫梁(2)水平架設在隔板總成(1)的中部,加強橫梁(2)的與隔板總成(1)采用點焊連接。

2.根據權利要求1所述的輕型貨車隔板裝置，其特征在于：隔板總成(1)由上連接板(8)和下主隔板(9)點焊而成，下主隔板(9)的下部設有豎直加強筋(10)，下主隔板(9)上部的設有水平加強筋(11)和對稱分布在水平加強筋(11)兩側的交叉的加強筋(12)。

3.根據權利要求1所述的輕型貨車隔板裝置，其特征在于：幾字形橫梁(2)由橫梁(5)和兩個端部支架(6)組成，橫梁(5)上設有腰形帶翻邊的減重孔(7)。

4.根據權利要求2所述的輕型貨車隔板裝置，其特征在于：下主隔板(9)下部設有7條豎直的加強筋(10)，下主隔板(9)上部設有兩條水平的加強筋(11)，下主隔板(9)上部的兩側設有交叉的加強筋(12)。

5.根據權利要求3所述的輕型貨車隔板裝置，其特征在于：橫梁(5)上設有11個腰形帶翻邊的減重孔(7)。

6.根據權利要求2所述的輕型貨車隔板裝置，其特征在于：下主隔板(9)的左右端設有固定孔(3)，上連接板(8)的上端和下主隔板(9)的下端分別設有固定孔(4)，下主隔板(9)的左右端通過鉚釘將固定孔(3)和車身左右B柱相連接，上連接板(8)的上端、下主隔板(9)下端通過螺栓將固定孔(4)和車身的上、下橫梁連接。

7.根據權利要求2或6所述的輕型貨車隔板裝置，其特征在于：下主隔板(9)上留有2個安裝上車扶手的安裝孔(13)。

8.一種輕型貨車隔板設計方法，其特征在于：按照如下步驟進行：

S1、截取車輛車身結構的前端部分，按設計狀態建立車身及隔板總成的有限元模型，設定基本網格尺寸，建立材料、屬性及連接；

S2、設置邊界條件進行約束模態分析，求解器采用NASTRAN軟件，采用Lanczos方法利用三項遞推關系產生一組正交規范的特征向量，同時將模型的剛度矩陣約化成三對角矩陣，將問題轉化為三對角陣的方法求解前3階模態頻率值及模態振型；

S3、設置邊界條件進行安全性分析，求解器采用LS-DYNA，輸出位移云圖、應變云圖、Beam單元的剪切力Fs和拉伸力Fa；

S4、通過評價第一階模態頻率值、碰撞頭X方向最大位移、螺栓和鉚釘的等效合力來評價性能是否滿足要求；

S5、對敏感參數進行優化，重復步驟一到步驟四，直至零件總重量最小、控制零件總成本小于等于目標成本。

9.根據權利要求8所述的輕型貨車隔板設計方法，其特征在于：步驟S1中，材料參數中設置應變率考慮拉伸速率對隔板安全性能的影響；材料參數中采用應變失效方式考慮鈑金的失效；

步驟S3中，隔板安全性計算中隔板的考核區域為Z向車身底板往上100mm到座椅頭枕最上方往上200mm，Y向覆蓋隔板區域；

隔板安全性計算中撞擊頭為圓柱頭，其直徑為80mm，質量為6.0kg，撞擊速度為65km/h，撞擊方向為車輛的-X向；

隔板安全性計算中至少選擇5個點進行計算，分別位于隔板的考核區域的左右端，上下端和中間位置；

螺栓的鉚釘或螺栓采用Beam單元連接，輸出Beam單元的軸向力和剪切力，并按相關公式計算其強度是否滿足要求。

步驟S4中，評價結果滿足以下條件，隔板的第一階模態頻率值≥35Hz；碰撞過程中隔板X向最大變形量≤220mm；緊固件等效合力小于等于螺栓和鉚釘的最小拉伸載荷；

步驟S5中，隔板裝置敏感參數為鈑金的厚度、鈑金的材料、隔板加強筋的形狀、“幾”字橫梁的端面形狀和數量、螺栓數量、鉚釘數量。

10.根據權利要求8所述的輕型貨車隔板設計方法，其特征在于：步驟S4中，計算公式如下：

式中：Fa螺栓或鉚釘的軸向力；Fs：螺栓或鉚釘的剪切力，F_min：螺栓或鉚釘的最小拉伸載荷；Fa是一個大于零的數值，如果Fa為負值，那么計算時：Fa取值為0。