汽车拖钩强度的分析方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车拖钩强度的分析方法，其中，所述方法包括如下步骤：对汽车白车身以及所述汽车拖钩进行整体扫描，根据扫描得到的扫描数据建立有限元模型；根据预设载荷公式，计算获取所述汽车拖钩在不同工况下对应的目标载荷值；在所述有限元模型中加载所述目标载荷值，并对所述有限元模型进行求解以得到所述汽车拖钩的安装点处对应的残余应变；当判断到所述残余应变在预设应变范围内，则输出所述有限元模型的分析数据。本发明专利技术提出的汽车拖钩强度的分析方法，可保证汽车拖钩的强度数据符合预设标准，提高了产品的整体安全系数。

Analysis method of vehicle towing hook strength

The present invention discloses a method for analyzing the strength of automobile tow hook. The method comprises the following steps: scanning the automobile body-in-white and the automobile tow hook as a whole, establishing the finite element model according to the scanning data obtained from the scanning, calculating and obtaining the automobile tow hook under different working conditions according to the preset load formula. Corresponding target load value; loading the target load value in the finite element model, and solving the finite element model to obtain the residual strain corresponding to the installation point of the automobile tow hook; judging the residual strain within the preset strain range, outputting the analysis data of the finite element model. The method for analyzing the strength of the automobile tow hook can ensure that the strength data of the automobile tow hook conforms to the preset standard and improve the overall safety factor of the product.

【技术实现步骤摘要】
汽车拖钩强度的分析方法
本专利技术涉及计算机辅助设计
，特别涉及一种汽车拖钩强度的分析方法。
技术介绍
随着经济的发展与技术的进步，城市居民汽车保有量在迅猛增长，道路交通事故已经成为人类生命安全的重要威胁之一。因此如何提高汽车的整体安全性能，已经成为了汽车工程师最重要的一个研究方向。对汽车而言，为了便于实际应用，通常在汽车的尾部加装一汽车拖钩，便于实际拖拽拖车、游艇、摩托车、房车、自行车架以及行李箱等。具体的，汽车拖钩系统的英文名为Towbar，它是汽车的拖车及牵引装置，由安装固定支架(基座防撞梁)、球型拖钩以及拖车电源模块组成。目前已成为汽车必须配备的部件。在拖钩的制作过程中，通常需要对汽车拖钩的强度进行仿真模拟，经反复验证与修改以最终得到满足设计要求的汽车拖钩结构。然而，现有对汽车拖钩的强度进行分析时，其准确性仍有待提高，无法确保其实际使用过程中的安全性，存在一定的安全隐患。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是为了解决现有技术中，在对汽车拖钩的强度进行分析时，其准确性仍有待提高的问题。本专利技术提出一种汽车拖钩强度的分析方法，其中，所述方法包括如下步骤：对汽车白车身以及所述汽车拖钩进行整体扫描，根据扫描得到的扫描数据建立有限元模型；根据预设载荷公式，计算获取所述汽车拖钩在不同工况下对应的目标载荷值；在所述有限元模型中加载所述目标载荷值，并对所述有限元模型进行求解以得到所述汽车拖钩的安装点处对应的残余应变；当判断到所述残余应变在预设应变范围内，则输出所述有限元模型的分析数据。本专利技术提出的汽车拖钩强度的分析方法，首先对汽车白车身以及汽车拖钩进行整体扫描，然后根据扫描得到的数据进行建立有限元模型，根据汽车的载重，计算汽车拖钩在不同的工况下对应的目标载荷值，再将对应的目标载荷值加载到已建立的有限元模型中进行求解。求解得到汽车拖钩与汽车之间的安装点处对应的残余应变，可以理解的，如果上述的残余应变在预设应变范围内时，且拖钩本体不发生破坏，则可以判定该拖钩的结构是符合要求的，因此此时可以输出该有限元模型的分析数据，根据输出的数据进行汽车拖钩的生产作业。本专利技术提出的汽车拖钩强度的分析方法，可保证汽车拖钩的强度数据符合预设标准，提高了产品的整体安全系数。另外，根据本专利技术上述实施例的汽车拖钩强度的分析方法，还可以具有如下附加的技术特征：所述汽车拖钩强度的分析方法，其中，所述方法还包括：当判断到所述残余应变超出所述预设应变范围，则对所述汽车拖钩与所述汽车白车身之间安装结构进行优化。所述汽车拖钩强度的分析方法，其中，所述对汽车白车身以及所述汽车拖钩进行整体扫描，根据扫描得到的扫描数据建立有限元模型的方法包括如下步骤：对所述汽车白车身以及所述汽车拖钩进行扫描，对应得到白车身CAD模型数据以及汽车拖钩CAD模型数据；将所述白车身CAD模型数据以及所述汽车拖钩CAD模型数据，导入预设建模软件中以建立所述有限元模型。所述汽车拖钩强度的分析方法，其中，所述工况为直拉、斜拉或正推中的至少一种。所述汽车拖钩强度的分析方法，其中，在直拉工况以及正推工况下，所述汽车拖钩对应的所述目标载荷值的所述预设载荷公式均为：force1＝0.5*M1*g其中，M1＝汽车整车净重+满载乘客的总重+车厢行李附件总重；g的绝对值为9.81。所述汽车拖钩强度的分析方法，其中，在斜拉工况下，所述汽车拖钩对应的所述目标载荷值的计算公式为：force2＝0.5*M2*g其中，M2＝汽车整车净重+单个乘客的重量+车厢行李附件总重；g的绝对值为9.81。所述汽车拖钩强度的分析方法，其中，所述预设建模软件为CAE或Hypermesh。所述汽车拖钩强度的分析方法，其中，对所述有限元模型进行求解的软件为CAE或Abaqus。所述汽车拖钩强度的分析方法，其中，所述在所述有限元模型中加载所述目标载荷值的方法包括如下步骤：在所述有限元模型中加载直拉工况对应的所述目标载荷值，加载完成后进行卸载；继续在所述有限元模型中加载斜拉工况对应的所述目标载荷值，加载完成后进行卸载。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术第一实施例提出的汽车拖钩强度的分析方法的流程图；图2为本专利技术第二实施例提出的汽车拖钩强度的分析方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。现有对汽车拖钩的强度进行分析时，其准确性仍有待提高，无法确保其实际使用过程中的安全性，存在一定的安全隐患。为了解决这一技术问题，本专利技术提出一种汽车拖钩强度的分析方法，请参阅图1，对于本专利技术第一实施例中的汽车拖钩强度的分析方法，所述方法包括如下步骤：S101，对汽车白车身以及所述汽车拖钩进行整体扫描，根据扫描得到的扫描数据建立有限元模型。首先，对汽车白车身以及汽车拖钩进行整体扫描，分别得到对应的白车身CAD模型数据以及汽车拖钩的零部件CAD模型数据。在扫描结束后，将上述扫描得到的白车身CAD模型数据以及汽车拖钩的零部件CAD模型数据，导入到CAE中进行网格划分以建立有限元模型。在此需要指出的是：在建立有限元模型时，对汽车拖钩而言，应根据汽车实际结构情况，建立汽车拖钩整体与其相关的各附件之间的连接关系。对汽车白车身而言，应根据汽车实际结构情况，建立汽车白车身与汽车拖钩之间的连接关系。与此同时，截取合适的白车身，约束汽车白车身断面的六个自由度，这样便可以减少计算时间并降低生产成本，进而缩短开发时间。S102，根据预设载荷公式，计算获取所述汽车拖钩在不同工况下对应的目标载荷值。在本步骤中，上述不同工况一般包括直拉、斜拉以及正推。在此需要指出的是，目标载荷值指的是上述的汽车拖钩在不同工况下，所需要承受的最大载荷值。也即该汽车拖钩的强度至少要大于上述的目标载荷值，才能保证汽车拖钩的安全使用。可以理解的，由于在本实施例中存在的工况有三种，不同的工况所对应的汽车拖钩的目标载荷值也不相同。在此需要指出的是，对于上述的预设载荷公式，在本实施例中，该预设载荷公式可以表达为：force＝0.5*M*g其中，force为目标载荷值，M为汽车的整车质量；g的绝对值为9.81。在实际计算中，在不同的工况下对应的汽车的整车质量M不同，具体以实际的整车质量为准。S103，在所述有限元模型中加载所述目标载荷值，并对所述有限元模型进行求解以得到所述汽车拖钩的安装点处对应的残余应变。在计算获取了汽车拖钩在不同工况下对应的目标载荷值之后，将上述的目标载荷值加载到有限元模型中。然后通过CAE软件进行求解以得到汽车拖钩的安装点处对应的残余应变。在此需要指出的是，还可通过Abaqus求解器对上述的有限元模型进行求解。S104，当判断到所述残余应变在预设应变范围内，则输出所述有限元模型的分析数据。可以理解的，如果上述的残余应变在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车拖钩强度的分析方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：对汽车白车身以及所述汽车拖钩进行整体扫描，根据扫描得到的扫描数据建立有限元模型；根据预设载荷公式，计算获取所述汽车拖钩在不同工况下对应的目标载荷值；在所述有限元模型中加载所述目标载荷值，并对所述有限元模型进行求解以得到所述汽车拖钩的安装点处对应的残余应变；当判断到所述残余应变在预设应变范围内，则输出所述有限元模型的分析数据。

【技术特征摘要】
1.一种汽车拖钩强度的分析方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：对汽车白车身以及所述汽车拖钩进行整体扫描，根据扫描得到的扫描数据建立有限元模型；根据预设载荷公式，计算获取所述汽车拖钩在不同工况下对应的目标载荷值；在所述有限元模型中加载所述目标载荷值，并对所述有限元模型进行求解以得到所述汽车拖钩的安装点处对应的残余应变；当判断到所述残余应变在预设应变范围内，则输出所述有限元模型的分析数据。2.根据权利要求1所述的汽车拖钩强度的分析方法，其特征在于，所述方法还包括：当判断到所述残余应变超出所述预设应变范围，则对所述汽车拖钩与所述汽车白车身之间安装结构进行优化。3.根据权利要求2所述的汽车拖钩强度的分析方法，其特征在于，所述对汽车白车身以及所述汽车拖钩进行整体扫描，根据扫描得到的扫描数据建立有限元模型的方法包括如下步骤：对所述汽车白车身以及所述汽车拖钩进行扫描，对应得到白车身CAD模型数据以及汽车拖钩CAD模型数据；将所述白车身CAD模型数据以及所述汽车拖钩CAD模型数据，导入预设建模软件中以建立所述有限元模型。4.根据权利要求2所述的汽车拖钩强度的分析方法，其特征在于，所述工况为直...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘翀，尹伟，廖程亮，潘磊，吴维，龚衡，李志凯，余乐权，
申请(专利权)人：江铃控股有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36