一种白车身扭转刚度灵敏度分析方法与流程

本发明涉及计算机辅助工程技术及汽车研发领域，更具体地，涉及一种白车身扭转刚度灵敏度分析方法。

背景技术：

1、为促进节能减排，轻量化是汽车白车身结构设计的重要趋势。但是，如果过度最轻汽车白车身的轻量化，存在导致白车身扭转刚度过低的问题，从而导致白车身在使用中承载能力不达标，刚度不足将噪声振动问题严重，白车身较大的变形也将导致白车身与车门，发动机舱盖等覆盖件不匹配，致使密封性能变差，甚至影响正常使用，多次大变形还容易对白车身造成疲劳破坏。

2、所以需要在汽车白车身结构设计过程中，通过对白车身扭转刚度灵敏度进行分析，并识别出关键位置，在关键位置上进行性能设计和优化来实现白车身关键位置的扭转刚度的优化，来提高白车身的性能。

3、因此，如何提供一种白车身扭转刚度灵敏度分析方法成为本领域亟需解决的技术难题。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是提供一种白车身扭转刚度灵敏度分析方法的新技术方案。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种白车身扭转刚度灵敏度分析方法，包括以下步骤：

3、步骤s1、根据白车身设计数据创建白车身有限元模型；

4、步骤s2、建立边界条件和载荷限定；

5、步骤s3、将建立好的有限元模型保存为.bdf文件，为base模型；

6、步骤s4、识别出白车身上40个关键位置，其中，关键位置为各个接头和骨架梁结构对扭转刚度影响大的位置；

7、步骤s5、对识别出的40个关键位置分别进行刚性化处理，得到40个白车身扭转刚度模型；

8、步骤s6、对40个白车身扭转刚度模型和base模型通过msc nastran软件进行计算，分别计算出40个扭转刚度和base模型的扭转刚度；

9、步骤s7、根据40个扭转刚度和base模型的扭转刚度分别计算得出对应的40个白车身扭转刚度灵敏度。

10、可选地，在步骤s7中，白车身扭转刚度灵敏度等于(40个扭转刚度-对应base模型的扭转刚度)/对应base模型的扭转刚度。

11、可选地，步骤s6包括以下步骤：

12、步骤s61、将40个白车身扭转刚度模型和base模型导入msc nastran软件内；

13、步骤s62、在msc nastran软件内输出四个节点的位移a1、a2、a3、a4和两个距离l1和l2；其中，a1为左前纵梁z方向位移，a2为右前纵梁z方向位移，a3为左后纵梁z方向位移，a4为右后纵梁z方向位移，l1为a1和a2之间的距离，l2为a3和a4之间的距离；

14、步骤s63、通过扭转刚度计算公式：分别计算40个白车身扭转刚度模型和base模型的扭转刚度。

15、可选地，步骤s1包括以下步骤：

16、s11、几何清理，通过hypermesh软件对白车身设计数据进行几何模型清理；

17、s12、网格划分，通过hypermesh软件对白车身设计数据进行网格划分；

18、s13、材料定义，通过有限元软件对白车身材料进行线性分析；

19、s14、截面属性定义，通过有限元软件对白车身的点焊、粘胶采用实体psolid进行定义，撑杆采用杆单元pbeam进行定义，截面属性由beam section进行定义；

20、s15、对白车身的螺栓处采用刚性单元连接。

21、可选地，在步骤s13中，材料的线性分析包括材料的弹性模量、密度及屈服强度。

22、可选地，步骤s2中包括以下步骤：

23、步骤s21、在白车身识别减震弹簧安装点；

24、步骤s22、在减震弹簧安装点的xyz三个方向施加平移自由度。

25、可选地，步骤s2还包括：步骤s23、在减震弹簧安装点的z左和z右分别施加正1667n和负1667n。

26、可选地，步骤s2还包括：步骤s24、采用线性静态分析方法，并设置输出加载点的位移。

27、可选地，所述的40个关键位置为后纵梁、后地板横梁一、c柱下接头、后地板上横梁接头、后地板横梁二接头、c柱、b柱下接头、d柱下接头、d柱上接头、a柱下接头、d柱、后轮罩、门槛后段、b柱上接头、前围板横梁、后地板横梁二接头、后地板横梁、b柱、a柱上接头、a柱中接头、中地板接头、前地板外侧接头、c柱上接头、a柱下、门槛前段、顶盖横梁一、顶盖后横梁、前轮罩、上边梁前、前地板横梁内接头、上边梁后、后地板横梁三、a柱上、中地板、顶盖前横梁、顶盖横梁三、顶盖横梁二、后轮罩上前加强板、顶盖横梁四和后围横梁。

28、本发明的有益效果在于：

29、本发明通过对白车身的40个关键位置分别进行刚性化处理，对40个白车身扭转刚度模型和base模型通过msc nastran软件进行计算，分别计算出40个扭转刚度和base模型的扭转刚度，并根据40个扭转刚度和base模型的扭转刚度分别计算得出对应的40个白车身扭转刚度灵敏度，能够精准地找到扭转刚度最灵敏位置，使优化方案更加高效，节省时间和成本。

30、通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种白车身扭转刚度灵敏度分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的白车身扭转刚度灵敏度分析方法，其特征在于，在步骤s7中，白车身扭转刚度灵敏度等于(40个扭转刚度-对应base模型的扭转刚度)/对应base模型的扭转刚度。

3.根据权利要求1所述的白车身扭转刚度灵敏度分析方法，其特征在于，步骤s6包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的白车身扭转刚度灵敏度分析方法，其特征在于，步骤s1包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的白车身扭转刚度灵敏度分析方法，其特征在于，在步骤s13中，材料的线性分析包括材料的弹性模量、密度及屈服强度。

6.根据权利要求1所述的白车身扭转刚度灵敏度分析方法，其特征在于，步骤s2中包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的白车身扭转刚度灵敏度分析方法，其特征在于，步骤s2还包括：步骤s23、在减震弹簧安装点的z左和z右分别施加正1667n和负1667n。

8.根据权利要求7所述的白车身扭转刚度灵敏度分析方法，其特征在于，步骤s2还包括：步骤s24、采用线性静态分析方法，并设置输出加载点的位移。

9.根据权利要求1所述的白车身扭转刚度灵敏度分析方法，其特征在于，所述的40个关键位置为后纵梁、后地板横梁一、c柱下接头、后地板上横梁接头、后地板横梁二接头、c柱、b柱下接头、d柱下接头、d柱上接头、a柱下接头、d柱、后轮罩、门槛后段、b柱上接头、前围板横梁、后地板横梁二接头、后地板横梁、b柱、a柱上接头、a柱中接头、中地板接头、前地板外侧接头、c柱上接头、a柱下、门槛前段、顶盖横梁一、顶盖后横梁、前轮罩、上边梁前、前地板横梁内接头、上边梁后、后地板横梁三、a柱上、中地板、顶盖前横梁、顶盖横梁三、顶盖横梁二、后轮罩上前加强板、顶盖横梁四和后围横梁。

技术总结
本发明公开了一种白车身扭转刚度灵敏度分析方法，包括以下步骤：步骤S1、创建白车身有限元模型；步骤S2、建立边界条件和载荷限定；步骤S3、将有限元模型保存为.BDF文件，为BASE模型；步骤S4、识别出白车身上40个关键位置；步骤S5、对识别出的40个关键位置分别进行刚性化处理，得到40个白车身扭转刚度模型；步骤S6、对40个白车身扭转刚度模型和BASE模型通过MSC NASTRAN软件进行计算，分别计算出40个扭转刚度和BASE模型的扭转刚度；步骤S7、分别计算得出对应的40个白车身扭转刚度灵敏度。本发明能够精准地找到扭转刚度最灵敏位置，使优化方案更加高效，节省时间和成本。

技术研发人员：刘小会,许少楠,华睿
受保护的技术使用者：安徽江淮汽车集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/1