[發(fā)明專利]一種基于多體動(dòng)力學(xué)的扭力梁強(qiáng)度分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011304640.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN112329316B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任女爾;孟慶庭;程旭;張東澤;李旭;付艷紅;張藝騰;蔣榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司;中汽數(shù)據(jù)（天津）有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G06F30/15;G06F119/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種基于多體動(dòng)力學(xué)的扭力梁強(qiáng)度分析方法，所述方法包括以下步驟，步驟1：將三維扭力梁模型導(dǎo)入有限元分析軟件，并生成前15階模態(tài)的柔性體文件；步驟2：將步驟1中生成的柔性體文件導(dǎo)入Adams/car軟件建立柔性體扭力梁，形成剛?cè)狁詈蠎壹芟到y(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)模型；步驟3：根據(jù)車輛運(yùn)動(dòng)過程中的載荷轉(zhuǎn)移求解輪胎處的輸入載荷，仿真分析扭力梁各連接點(diǎn)處在垂向工況、縱向工況以及側(cè)向工況下的輸入載荷并輸出；步驟4：把步驟3提取的輸出載荷作為典型極限工況載荷作為有限元模型的載荷邊界條件輸入到Hypermesh有限元模型中；步驟5：利用Nastran求解器完成扭力梁強(qiáng)度分析，并在HyperView中查看分析結(jié)果。本發(fā)明可使多體動(dòng)力學(xué)模型更加精確，仿真精度更高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛工程領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多體動(dòng)力學(xué)的扭力梁強(qiáng)度分析方法。

背景技術(shù)

隨著近年國(guó)內(nèi)自主品牌汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，顧客對(duì)汽車質(zhì)量要求越來越高，設(shè)計(jì)一款物美價(jià)廉的自主品牌汽車，成了各主機(jī)廠的挑戰(zhàn)。車輛好比人，底盤相當(dāng)于的脊椎骨架，其強(qiáng)度分析極其重要。懸架系統(tǒng)作為汽車的一個(gè)重要組成部分，其性能對(duì)整車的行駛起著重要作用。扭力梁后懸架作為一種非獨(dú)立懸架，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便且價(jià)格便宜，近年來，被廣泛應(yīng)用到轎車上。對(duì)懸架結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度分析，能夠了解汽車在行駛過程中至關(guān)重要的安全性亦是當(dāng)今研究關(guān)注的熱點(diǎn)。

懸架作為車身與車橋(或車輪)一切傳力連接裝置的橋梁，它的作用是將來自路面作用而使車輪產(chǎn)生垂直反力、縱向反力和側(cè)向反力以及這些反力所造成的力矩都要傳遞到車架上，以保證汽車的正常行駛。

對(duì)汽車而言，懸架作為汽車底盤的重要組成部分對(duì)駕乘舒適性、操縱穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。鑒于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且制造成本也高，為了傳遞各種力和力矩，需要保證各部件具有足夠的強(qiáng)度。

懸架系統(tǒng)靜載荷分析ADAMS模擬懸架系統(tǒng)在特定工況下的受力情況，為零部件強(qiáng)度分析提供邊界條件。在整車項(xiàng)目前期開發(fā)階段，通過有限元分析對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià)，找到結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，提出合理的改進(jìn)方案。但是對(duì)于大多數(shù)底盤零部件的分析來說，需要相關(guān)的受力分析提供載荷輸入，在單個(gè)零部件的分析中，邊界條件的正確與否，直接影響到分析結(jié)果的可信度。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于多體動(dòng)力學(xué)的扭力梁強(qiáng)度分析方法，以提高多體動(dòng)力學(xué)模型的精確性以及仿真精度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種基于多體動(dòng)力學(xué)的扭力梁強(qiáng)度分析方法，所述方法包括以下步驟，

步驟1：將三維扭力梁模型導(dǎo)入有限元分析軟件，并根據(jù)規(guī)定的網(wǎng)格質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)扭力梁進(jìn)行四面體網(wǎng)格劃分，扭力梁連接點(diǎn)處采用RBE2剛性連接單元，扭力梁各部件賦予相應(yīng)的材料屬性，并將設(shè)置好的扭力梁有限元模型導(dǎo)入MotionView中生成前15階模態(tài)的柔性體文件；

步驟2：將步驟1中生成的柔性體文件導(dǎo)入Adams/car軟件建立柔性體扭力梁，并在各連接點(diǎn)處建立接觸界面，根據(jù)(1)零部件幾何硬點(diǎn)坐標(biāo)；(2)零部件質(zhì)量；(3)彈簧剛度；(4)緩沖塊特性曲線；(5)減震器特性曲線；(6)襯套參數(shù)輸入?yún)?shù)，建立輪轂、減震器、彈簧部件、襯套連接件，創(chuàng)建輸入、輸出通訊器完成剛?cè)狁詈蠎壹芟到y(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)模型；

步驟3：根據(jù)車輛運(yùn)動(dòng)過程中的載荷轉(zhuǎn)移求解輪胎處的輸入載荷，仿真分析扭力梁各連接點(diǎn)處在垂向工況、縱向工況以及側(cè)向工況下的輸入載荷并輸出；

步驟4：把步驟3提取的輸出載荷作為典型極限工況載荷作為有限元模型的載荷邊界條件輸入到Hypermesh有限元模型中；