[發明專利]一種提升底盤控制臂類結構強度的仿真精度方法、裝置

在審

• 申請號: 202210400729.2
• 申請日: 2022-04-17
• 公開（公告）號: CN114996900A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 王濤;韓超;朱學武;李繼川;武小一;常海嘯;佟凱旋;朱波;李剛;王旭
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 崔斌

本發明是一種提升底盤控制臂類結構強度的仿真精度方法、裝置。包括：一、建立梁單元等效懸架系統模型；二、計算轉向節、副車架連接點剛度、控制臂類結構軸向剛度、穩定桿扭轉剛度；三、再次建立梁單元剛度等效的懸架系統模型；四、對控制臂結構進行網格劃分，賦予屬性；五、將控制臂結構與相應位置的梁單元進行替換；六、進行各工況載荷加載；七、計算得到一個控制臂結構或者同時計算多個控制臂結構的強度結果。本發明建立梁單元剛度等效模型，保證系統模型與真實模型的剛度一致性，另外，在懸架系統模型中將剛度等效的梁單元替換成控制臂結構，在輪心處施加各個工況載荷，得到一個或者幾個控制臂結構的應力或者應變，提高仿真效率和仿真精度。

技術領域

本發明屬于汽車技術領域，具體的說是一種提升底盤控制臂類結構強度的仿真精度方法、裝置。

背景技術

底盤懸架控制臂類結構強度性能開發的一般流程如下：載荷開發工程師建立懸架多剛體動力學模型，通過在輪心施加各工況載荷，將控制臂類結構硬點(控制臂與其它結構的連接點)載荷分解出來，控制臂強度計算工程師劃分控制臂網格，賦予控制臂材料及截面屬性，在控制臂上施加約束(邊界條件)，將載荷開發工程師分解得到的各工況載荷施加到控制臂上，計算得到各工況下控制臂應力及應變，根據評價標準評價控制臂是否滿足強度要求。然而，基于多體動力學的載荷分解是把結構當成剛體，剛體是不可變形的，而實際結構是可變形的，此方法分解得到的結構載荷比實際偏大；其次，單獨計算控制臂強度時，需要給控制臂施加約束，約束的自由度很難與其在懸架系統中的實際情況完全吻合，影響計算精度，再次，由于約束即邊界條件施加的不夠精確，會導致強度計算結果不收斂(計算不出結果)；最后，一位強度仿真工程師一次只能分析一個控制臂，效率不高。

發明內容

本發明提供了一種提升底盤控制臂類結構強度的仿真精度方法、裝置，建立包括副車架、轉向節、各類控制臂、穩定桿、連桿在內的梁單元剛度等效模型，保證系統模型與真實模型的剛度一致性，另外，在懸架系統模型中將剛度等效的梁單元替換成控制臂結構，在輪心處施加各個工況載荷，同時得到一個或者幾個控制臂結構的應力或者應變，提高仿真效率的同時，邊界條件準確，不需要再施加任何約束，提升仿真精度，解決了現有底盤懸架控制臂類結構強度性能仿真存在的上述問題。

本發明技術方案結合附圖說明如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種提升底盤控制臂類結構強度的仿真精度方法，包括以下步驟：

步驟一、根據懸架系統參數表信息，建立梁單元等效懸架系統模型；

步驟二、計算轉向節、副車架連接點剛度，計算控制臂類結構軸向剛度、計算穩定桿扭轉剛度；

步驟三、再次建立梁單元剛度等效的懸架系統模型；

步驟四、對控制臂結構進行網格劃分，賦予屬性；

步驟五、將需要進行強度仿真的控制臂結構與相應位置的梁單元進行替換；

步驟六、在懸架系統輪心處進行各工況載荷加載；

步驟七、計算得到一個控制臂結構或者同時計算多個控制臂結構的強度結果。

進一步的，所述懸架系統參數表包括硬點名稱、硬點坐標、襯套非線性剛度。

進一步的，所述步驟一的具體方法如下：

通過在Hypermesh軟件中輸入硬點坐標、局部坐標系、襯套非線性剛度建立梁單元等效五連桿懸架系統模型。

進一步的，所述步驟二的具體方法如下：

對控制臂、副車架、轉向節的真實結構進行網格劃分，賦予屬性后計算控制臂類結構軸向剛度、副車架連接點剛度、轉向節連接點剛度和穩定桿扭轉剛度。

進一步的，所述步驟三的具體方法如下：