[發明專利]賽車車架性能分析方法、裝置、設備及可存儲介質

有效

• 申請號: 202011009235.9
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112182749B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 金兆輝;杜佳澤;徐延宗;王達;洪嘉聰;王子祥
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/23;G06F111/04;G06F119/14
• 代理公司: 北京專贏專利代理有限公司 11797
• 代理人: 劉梅

1.一種賽車車架性能分析方法，其特征在于，包括：

獲取賽車車架參數；

根據所述賽車車架參數以及預設的競賽規則，建立車架模型，并基于預設的車架材料計算出所述車架模型的理論質量；

根據預設的車架仿真單元、車架仿真網格尺寸、仿真載荷條件以及仿真約束條件，對所述車架模型分別進行滿載彎曲工況、滿載扭轉工況、緊急制動工況、高速轉彎工況、彎曲剛度以及扭轉剛度的有限元仿真分析，獲得仿真分析結果；

根據所述仿真分析結果，確定所述車架模型的彎曲剛度以及扭轉剛度；

對所述車架模型進行自由模態分析，確定發動機激振頻率；

根據所述賽車車架參數、所述車架模型的理論質量、所述仿真分析結果、所述發動機激振頻率、所述車架模型的彎曲剛度以及扭轉剛度，生成賽車車架性能分析結果；

所述預設的車架仿真網格尺寸的確定方法，包括：

對不同網格尺寸的懸臂梁模型進行仿真分析，確定懸臂梁理論最大撓度以及最大應力；

根據所述懸臂梁理論最大撓度以及最大應力，確定車架仿真網格尺寸；

所述對不同網格尺寸的懸臂梁模型進行仿真分析，確定懸臂梁理論最大撓度以及最大應力的步驟，包括：

對不同網格尺寸的懸臂梁模型進行仿真分析，獲取施加集中力、懸臂梁長度、懸臂梁截面外徑、懸臂梁截面內徑、材料彈性模量以及扭矩；

根據所述施加集中力、懸臂梁長度、懸臂梁截面外徑、懸臂梁截面內徑以及材料彈性模量，確定懸臂梁理論最大撓度；

根據所述施加集中力、懸臂梁長度、懸臂梁截面外徑、懸臂梁截面內徑以及扭矩，確定懸臂梁最大應力；

所述根據所述施加集中力、懸臂梁長度、懸臂梁截面外徑、懸臂梁截面內徑以及材料彈性模量，確定懸臂梁理論最大撓度的計算公式為：

式中：fmax是懸臂梁最大撓度mm；F是施加集中力N；L是懸臂梁長度mm；E是材料彈性模量GPa；I是截面慣性矩mm⁴；α＝d/D；D是梁截面外徑mm；d是梁截面內徑mm；

所述根據所述施加集中力、懸臂梁長度、懸臂梁截面外徑、懸臂梁截面內徑以及扭矩，確定懸臂梁最大應力的計算公式為：

式中：σ_r4是等效應力MPa；σ是危險點正應力MPa；T是危險點切應力MPa；M是扭矩N·m。

2.根據權利要求1所述的賽車車架性能分析方法，其特征在于，所述根據預設的車架仿真單元、車架仿真網格尺寸、仿真載荷條件以及仿真約束條件，對所述車架模型分別進行滿載彎曲工況、滿載扭轉工況、緊急制動工況、高速轉彎工況、彎曲剛度以及扭轉剛度的有限元仿真分析，獲得仿真分析結果的步驟，包括：

根據預設的車架仿真單元以及車架仿真網格尺寸對所述車架模型進行網格劃分，建立有限元模型；

對所述有限元模型進行車架材料屬性的定義處理；

根據預設的仿真載荷條件對所述有限元模型分別進行滿載彎曲工況、滿載扭轉工況、緊急制動工況、高速轉彎工況、彎曲剛度以及扭轉剛度的載荷加載處理；

根據預設的約束條件對所述有限元模型分別進行滿載彎曲工況、滿載扭轉工況、緊急制動工況、高速轉彎工況、彎曲剛度以及扭轉剛度的自由度約束處理；

對所述載荷加載處理以及自由度約束處理后的滿載彎曲工況、滿載扭轉工況、緊急制動工況、高速轉彎工況、彎曲剛度以及扭轉剛度進行有限元仿真分析，獲得仿真分析結果。

3.根據權利要求1所述的賽車車架性能分析方法，其特征在于，所述根據所述仿真分析結果，確定所述車架模型的彎曲剛度以及扭轉剛度的步驟，包括：

根據所述仿真分析結果，獲取車架軸距信息、加載點到支點的距離信息、測量點到支點的距離信息、測量點撓度信息、車架扭轉角信息、施加力信息以及力臂長度信息；

將所述車架模型簡化成簡支梁模型，根據所述車架軸距信息、加載點到支點的距離信息、測量點到支點的距離信息以及測量點撓度信息，確定所述車架模型的彎曲剛度；

將所述車架模型簡化成平面矩形，根據所述車架扭轉角信息、施加力信息以及力臂長度信息，確定所述車架模型的扭轉剛度。