[發(fā)明專利]一種識(shí)別轉(zhuǎn)向節(jié)多軸斷裂失效的分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110871894.1
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN113609613B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧曉姣;付斌;劉侃;馬川;裴金順
• 申請（專利權(quán)）人: 嵐圖汽車科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/17
• 分類號(hào): G06F30/17;G06F30/15;G06F119/02;G06F119/14
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 費(fèi)雅倩

本申請涉及一種識(shí)別轉(zhuǎn)向節(jié)多軸斷裂失效的分析方法，涉及汽車零部件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析領(lǐng)域。本分析方法為首先建立整車動(dòng)力學(xué)模型，獲取轉(zhuǎn)向節(jié)在過橫溝誤用工況下的理論載荷數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行貢獻(xiàn)度分析，確定造成轉(zhuǎn)向節(jié)斷裂的貢獻(xiàn)度最高的三個(gè)目標(biāo)載荷分別為上球頭Y向力、下前球頭Z向力和轉(zhuǎn)向拉桿點(diǎn)Y向力，隨后獲取實(shí)際整車在過橫溝誤用工況下的上球頭Y向力和轉(zhuǎn)向拉桿點(diǎn)Y向力，對(duì)整車動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行修正以確定下前球頭Z向力，復(fù)現(xiàn)斷裂以得到轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度參數(shù)，進(jìn)行可靠度計(jì)算分析，以判斷可靠度是否達(dá)標(biāo)。本申請?zhí)峁┑姆治龇椒ń鉀Q了相關(guān)技術(shù)中對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)斷裂失效不能進(jìn)行準(zhǔn)確分析而導(dǎo)致轉(zhuǎn)向節(jié)可靠度低及影響其使用性能的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及汽車零部件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析領(lǐng)域，特別涉及一種識(shí)別轉(zhuǎn)向節(jié)多軸斷裂失效的分析方法。

背景技術(shù)

轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車轉(zhuǎn)向橋上的主要零件之一，汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的作用是傳遞并承受汽車前部載荷，支承并帶動(dòng)前輪繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)而使汽車轉(zhuǎn)向，其中，車輪及制動(dòng)器均裝在轉(zhuǎn)向節(jié)上，轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向節(jié)就繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)向節(jié)又稱“羊角”，能夠使汽車穩(wěn)定行駛并靈敏傳遞行駛方向，在實(shí)際行駛過程中，其不僅要承受地面通過輪胎對(duì)其的作用力，而且起到了連接汽車車身、懸架系統(tǒng)、前車軸、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)器的橋梁樞紐作用，轉(zhuǎn)向節(jié)惡劣的工作環(huán)境和特殊功能決定了其具有重要地位，但是也易受到橫向的沖擊載荷而發(fā)生變形、斷裂，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，因此，要求其具有較高的抗沖擊強(qiáng)度。

在車輛的日常行駛工況下，轉(zhuǎn)向節(jié)由于環(huán)境和受力原因，經(jīng)常發(fā)聲斷裂或損壞，在需要進(jìn)一步提升其強(qiáng)度性能的同時(shí)，分析其斷裂的主要原因?qū)⒕哂泻苤匾囊饬x。

在相關(guān)技術(shù)中，汽車前轉(zhuǎn)向節(jié)在試驗(yàn)場整車過過橫溝誤用工況下一次性過載斷裂失效，經(jīng)典的分析方式是采用經(jīng)驗(yàn)靜載荷工況進(jìn)行分析，但是其存在較多的不足之處。首先，在經(jīng)典的分析方式中，其往往是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)工況提取靜載荷，經(jīng)驗(yàn)工況本身是做了簡化，忽略了實(shí)際復(fù)雜的受力，容易忽略某些造成斷裂失效的通道力，容易忽略多軸效應(yīng)引起的失效；其次，傳統(tǒng)的分析是通過經(jīng)驗(yàn)判斷分析轉(zhuǎn)向節(jié)受力中哪一個(gè)力是造成斷裂失效的主要原因，然后通過臺(tái)架設(shè)計(jì)復(fù)現(xiàn)確認(rèn)，傳統(tǒng)方案雖然也進(jìn)行虛擬臺(tái)架驗(yàn)證解析原因，但是復(fù)現(xiàn)可能存在不成功，且無法從根本上解析為什么斷裂，為什么試驗(yàn)不成功，這直接造成試驗(yàn)資源浪費(fèi)，也對(duì)于改進(jìn)的效果甚微。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實(shí)施例提供一種識(shí)別轉(zhuǎn)向節(jié)多軸斷裂失效的分析方法，以解決相關(guān)技術(shù)中對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)斷裂失效不能進(jìn)行準(zhǔn)確分析而導(dǎo)致轉(zhuǎn)向節(jié)可靠度低及影響其使用性能的問題。

本申請?zhí)峁┝艘环N識(shí)別轉(zhuǎn)向節(jié)多軸斷裂失效的分析方法，其包括：

S1.建立整車動(dòng)力學(xué)模型，獲取轉(zhuǎn)向節(jié)在過橫溝誤用工況下的理論載荷數(shù)據(jù)；

S2.基于DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)法對(duì)理論載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行貢獻(xiàn)度分析，確定造成轉(zhuǎn)向節(jié)斷裂的貢獻(xiàn)度最高的三個(gè)目標(biāo)載荷分別為上球頭Y向力、下前球頭Z向力和轉(zhuǎn)向拉桿點(diǎn)Y向力；

S3.獲取實(shí)際整車在過橫溝誤用工況下的上球頭Y向力和轉(zhuǎn)向拉桿點(diǎn)Y向力；

S4.基于實(shí)際整車在過橫溝誤用工況下的試驗(yàn)參數(shù)、上球頭Y向力和轉(zhuǎn)向拉桿點(diǎn)Y向力，對(duì)整車動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行修正，基于修正后的整車動(dòng)力學(xué)模型和實(shí)際整車的試驗(yàn)參數(shù)確定下前球頭Z向力；

S5.復(fù)現(xiàn)轉(zhuǎn)向節(jié)斷裂以得到轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度參數(shù)，利用結(jié)構(gòu)強(qiáng)度參數(shù)與求得的實(shí)際整車的上球頭Y向力、下前球頭Z向力和轉(zhuǎn)向拉桿點(diǎn)Y向力進(jìn)行可靠度計(jì)算分析，以判斷可靠度是否達(dá)標(biāo)。

一些實(shí)施例中，所述以判斷可靠度是否達(dá)標(biāo)，包括：

判斷計(jì)算得到的可靠度是否不小于預(yù)設(shè)可靠度，若是，則可靠度達(dá)標(biāo)，若否，則需要進(jìn)一步加強(qiáng)轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

一些實(shí)施例中，所述分析方法還包括：