一种车身强度危险工况识别及优化分析方法与流程

文档序号:31582789发布日期:2022-09-21 01:13阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种车身强度危险工况识别及优化分析方法,其特征在于:包括车身疲劳强度分析、危险工况识别与载荷提取及车身静强度优化分析;所述车身疲劳强度分析:建立疲劳强度计算模型,设置路谱激励信号通道,计算基于单位载荷静强度应力应变结果的累计损伤,计算联合路谱累计损伤;所述危险工况识别与载荷提取:包括疲劳寿命云图查看、高损伤路谱识别、高应力时刻识别和载荷提取;所述车身静强度优化分析:基于危险工况载荷车身模型采用惯性释放方法进行静强度分析,针对此工况下强度不合格零件进行优化并复算疲劳强度。2.根据权利要求1所述的一种车身强度危险工况识别及优化分析方法,其特征在于:所述建立疲劳强度计算模型,具体内容如下:疲劳强度计算模型采用swt模型,swt模型假设在一个循环中的疲劳损伤是通过σ
max
ε
a
确定的,其中σ
max
为最大拉应力,ε
a
为应变幅,σ
max
ε
a
与疲劳寿命的关系如下式:其中,σ

f
为疲劳强度系数;ε

f
为疲劳韧度系数;b为疲劳强度指数;c为疲劳韧度指数;e为材料弹性模量;n
f
为疲劳寿命。3.根据权利要求2所述的一种车身强度危险工况识别及优化分析方法,其特征在于:所述设置路谱激励信号通道,具体包括:导入车身有限元分析模型计算文件和路谱文件,在模型的车身底盘连接点建立信号通道,用于加载路谱文件包含的位移激励。4.根据权利要求3所述的一种车身强度危险工况识别及优化分析方法,其特征在于:所述计算基于单位载荷静强度应力应变结果的累计损伤,具体包括:生成单位力工况模型:建立信号通道位置单位力的子分析工况,子分析工况个数为信号通道数与每个信号通道数自由度数的乘积,求解方法为惯性释放法;将计算得到的结果文件导入疲劳强度计算模型,结果文件中包含了车身在各个通道位置作用单位载荷状态下的应力应变数据,用于计算结构疲劳累计损伤值;求解单独路谱累计损伤:为每个路谱建立一个疲劳强度分析工况并求解结构累计损伤值,用于待分析车辆性能的推测分析,道路环境为用于耐久性测试的强化坏路,应具有覆盖绝大多数恶劣路况情况的特征。5.根据权利要求4所述的一种车身强度危险工况识别及优化分析方法,其特征在于:所述计算联合路谱累计损伤,具体内容如下:根据每个路谱的循环次数建立联合工况并求解结构总的累计损伤值,计算公式:累计损伤合计=∑单独路谱累计损伤
×
路谱循环次数。6.根据权利要求5所述的一种车身强度危险工况识别及优化分析方法,其特征在于:所述危险工况识别与载荷提取,具体包括以下步骤:step1疲劳强度结果后处理;
基于车身疲劳强度计算结果,生成累计损伤云图,查找不合格零件及不合格零件具体位置;step2结果比对;将车身疲劳强度计算结果与车身静强度计算结果进行比对,查找疲劳强度不合格但静强度合格的零件。step3查询危险工况路谱;查看各路谱独立累计损伤值,寻找累计损伤值最大的路谱;step4提取危险工况载荷;生成载荷谱下不合格零件应力时域历程曲线,确定应力最大值时刻,在路谱文件中提取应力最大时刻车身底盘连接点作用力值,生成危险工况载荷文件,供静强度验算优化。7.根据权利要求1所述的一种车身强度危险工况识别及优化分析方法,其特征在于:采用拓扑优化、料厚寻优、经验方案优化手段,对车身强度不合格零件进行结构优化,降低最大应力值以达到要求。8.根据权利要求7所述的一种车身强度危险工况识别及优化分析方法,其特征在于:对优化后车身模型进行疲劳强度复算迭代,直至车身静强度和疲劳强度全部合格。9.根据权利要求7所述的一种车身强度危险工况识别及优化分析方法,其特征在于:激励相位差恰好等于轴距或偶遇的单轮抬起这两个情况是识别出的危险工况中的两种常见情况。10.根据权利要求5所述的一种车身强度危险工况识别及优化分析方法,其特征在于:所述路谱通过平台车实测得来。

技术总结
本发明涉及一种车身强度危险工况识别及优化分析方法。包括车身疲劳强度分析、危险工况识别与载荷提取及车身静强度优化分析;建立疲劳强度计算模型,设置车身底盘连接点信号通道,基于激励点单位力强度分析结果进行载荷谱下应变-寿命疲劳强度分析;参考疲劳寿命云图进行高损伤路谱识别和高应力时刻识别,完成危险工况确定和载荷提取;基于危险工况载荷进行白车身静强度优化并验算优化方案疲劳强度。本发明通过在白车身开发阶段借助路谱包含道路信息的全面性,在常规分析工况之外,识别车身强度危险工况,并对结构进行合理优化设计,保证车辆强度性能,避免过设计,降低企业研发成本。本。本。


技术研发人员:马书元 于保君 马明辉 张雨 肖永富 杨少明 王月 杜伟娟
受保护的技术使用者:中国第一汽车股份有限公司
技术研发日:2022.05.07
技术公布日:2022/9/20
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