一种基于实际路面车辆强度瞬态仿真方法技术

本发明专利技术涉及一种基于实际路面车辆强度瞬态仿真方法，包括以下步骤：建立整车三维模型；对整车三维模型进行网格划分；对整车三维模型中有连接关系的零部件进行连接处理，设置整车三维模型的各个零部件的材料参数；建立路面三维模型；对路面三维模型进行网格划分，设置路面三维模型的材料参数；将整车三维模型和路面三维模型装配到一起形成整车与路面装配模型；对整车与路面装配模型设置边界条件和施加约束；进行车辆强度瞬态计算；读取车辆强度瞬态计算结果。本发明专利技术可以在开发阶段进行整车级的强度瞬态仿真，从而发现潜在的问题，另外可对设计余量富裕的地方进行减重优化，从而缩短整车的开发周期、提升车辆结构设计的经济性指标。标。标。

【技术实现步骤摘要】
一种基于实际路面车辆强度瞬态仿真方法


[0001]本专利技术涉及整车强度仿真，具体涉及一种基于实际路面车辆强度瞬态仿真方法。

技术介绍

[0002]车辆的强度直接影响行车安全。汽车有限元模型仿真是设计阶段设计方案验证的重要手段。完整并准确的汽车有限元模型能够对设计方案进行危险性预测。同时，精确的仿真结果可用于进行车辆的减重优化，提升车辆结构设计的经济性指标。
[0003]公开号为CN201710368211.4的专利申请公开了一种基于CAE的汽车球铰结构设计方法，其针对现有技术存在的问题，提供一种基于CAE的汽车球铰结构设计方法，能够有效地缩短汽车球铰结构设计的开发周期。
[0004]然而该专利只是一个汽车零部件的仿真方法，不是一个整车级的瞬态仿真，无法仿真零部件与零部件之间以及系统与系统之间的相互影响情况，无法对整车进行仿真，无法缩短整车的开发周期。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提出一种基于实际路面车辆强度瞬态仿真方法，以在开发阶段实现整车级的强度瞬态仿真。本专利技术所述的一种基于实际路面车辆强度瞬态仿真方法，包括以下步骤：S1、建立整车三维模型；S2、对S1中建立的整车三维模型进行网格划分；S3、对整车三维模型中有连接关系的零部件进行连接处理，设置整车三维模型的各个零部件的材料参数；S4、建立路面三维模型；S5、对路面三维模型进行网格划分，设置路面三维模型的材料参数；S6、将整车三维模型和路面三维模型装配到一起形成整车与路面装配模型；S7、对整车与路面装配模型设置边界条件和施加约束；S8、进行车辆强度瞬态仿真计算；S9、读取车辆强度瞬态仿真计算结果。
[0006]进一步，S1具体为：利用UG软件建立各个零部件的模型，然后将各个零部件装配到一起，得到整车三维模型。
[0007]进一步，，S2具体为： 把S1中建立的整车三维模型导入ANSA软件或者Hypermesh软件中对整车三维模型进行网格划分，车架平均网格尺寸为5mm，悬架平均网格尺寸为4mm。
[0008]进一步，S3具体为：对整车三维模型完成网格划分后，对整车三维模型中有连接关系的零部件进行连接处理，根据各个零部件实际采用的材料，设置整车三维模型的各个零部件的材料参数。
[0009]进一步，S4具体为：利用UG软件建立路面三维模型。
[0010]进一步，S5具体为：将S4中建立的路面三维模型导入ANSA软件或者Hypermesh软件中对路面三维模型进行网格划分，在网格划分完成之后设置路面三维模型的材料参数。
[0011]进一步，S6具体为：在ANSA软件或者Hypermesh软件中将S3中处理后的整车三维模型和S5中处理后的路面三维模型装配到一起，形成整车与路面装配模型。
[0012]进一步，S7具体为：对整车与路面装配模型设置边界条件和施加约束；边界条件包括轮胎与路面的静摩擦系数为0.7以及轮胎与路面的动摩擦系数为0.65；施加的约束包括右后车轮三向位移全约束、左后车轮约束YZ两向位移、右前车轮约束XZ两向位移以及左前车轮只约束Z向位移。
[0013]进一步，S8具体为：对整车与路面装配模型设置边界条件和施加约束后，从ANSA软件或者Hypermesh软件中导出计算文件，然后将计算文件提交到ANSYS软件中进行车辆强度瞬态仿真计算。
[0014]进一步，S9具体为：S8计算完之后，用LS
‑
PrePost软件读取车辆强度瞬态仿真计算结果。
[0015]本专利技术可以在开发阶段进行整车级的强度瞬态仿真，从而发现潜在的问题，另外可对设计余量富裕的地方进行减重优化，从而缩短整车的开发周期、提升车辆结构设计的经济性指标。本专利技术通过建立整车三维模型以及路面三维模型，可以真实、动态的模拟车辆在路面上行驶的工况，通过读取应力仿真计算结果，可以得到各个位置的应力大小，根据应力仿真计算结果对整车设计方案进行危险性预测，可以有效地缩短汽车球铰结构设计的开发周期，也可为整车轻量化提供一定的指导意义。
附图说明
[0016]图1为具体实施方式中所述的一种基于实际路面车辆强度瞬态仿真方法的流程图；图2为整车三维模型的示意图；图3为整车三维模型网格划分示意图；图4为路面三维模型的示意图；图5为路面三维模型网格划分示意图；图6为整车与路面装配模型的示意图；图7为图6的局部放大视图；图8为整车约束条件示意图；图9为整车在路面上行驶某一时刻示意图；图10为整车应力计算结果；图11为车架的应力随时间变化曲线。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0018]如图1所示的一种基于实际路面车辆强度瞬态仿真方法，包括以下步骤：S1、建立整车三维模型。
[0019]S1具体为：利用UG软件建立各个零部件的模型，然后将各个零部件装配到一起，得
到如图2所示的整车三维模型。
[0020]S2、对S1中建立的整车三维模型进行网格划分。
[0021]S2具体为：如图3所示，把S1中建立的整车三维模型导入ANSA软件或者Hypermesh软件中对整车三维模型进行几何清理和网格划分，网格划分采用ANSA软件或者Hypermesh软件自带的划分功能进行划分，车架平均网格尺寸为5mm，悬架平均网格尺寸为4mm。
[0022]S3、对整车三维模型中有连接关系的零部件进行连接处理，设置整车三维模型的各个零部件的材料参数。
[0023]S3具体为：对整车三维模型完成网格划分后，对整车三维模型中有连接关系（如：铰链连接、螺栓连接）的零部件进行连接处理，根据各个零部件实际采用的材料，设置整车三维模型的各个零部件的材料参数。
[0024]S4、建立路面三维模型。
[0025]S4具体为：利用UG软件建立如图4和图5所示的路面三维模型，路面三维模型一般根据实际路面进行建模，在本实施例中采用扭曲路，在其他实施例中还可以采用坑洼路、鹅卵石等其他形式的路面。
[0026]S5、对路面三维模型进行网格划分，设置路面三维模型的材料参数。
[0027]S5具体为：将S4中建立的路面三维模型导入ANSA软件或者Hypermesh软件中对路面三维模型进行网格划分，在网格划分完成之后设置路面三维模型的材料参数，在本实施例中，路面三维模型的材料具体为刚体材料。
[0028]S6、将整车三维模型和路面三维模型装配到一起形成整车与路面装配模型；S6具体为：在ANSA软件或者Hypermesh软件中将S3中处理后的整车三维模型和S5中处理后的路面三维模型装配到一起，形成如图6和图7所示的整车与路面装配模型；若轮胎与路面未接触，需要调整路面三维模型，直至轮胎与路面接触，接触后，用ANSA软件或者Hypermesh软件检查整车与路面的干涉情况，直至调整到两者无干涉为止。
[0029]S7、对整车与路面装配模型设置边界条件和施加约束；S7具体为：对整车与路面装配模型设置边界条件和施加约束；边界条件包括车辆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于实际路面车辆强度瞬态仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立整车三维模型；S2、对S1中建立的整车三维模型进行网格划分；S3、对整车三维模型中有连接关系的零部件进行连接处理，设置整车三维模型的各个零部件的材料参数；S4、建立路面三维模型；S5、对路面三维模型进行网格划分，设置路面三维模型的材料参数；S6、将整车三维模型和路面三维模型装配到一起形成整车与路面装配模型；S7、对整车与路面装配模型设置边界条件和施加约束；S8、进行车辆强度瞬态仿真计算；S9、读取车辆强度瞬态仿真计算结果。2.根据权利要求1所述的基于实际路面车辆强度瞬态仿真方法，其特征在于，S1具体为：利用UG软件建立各个零部件的模型，然后将各个零部件装配到一起，得到整车三维模型。3.根据权利要求2所述的基于实际路面车辆强度瞬态仿真方法，其特征在于，S2具体为： 把S1中建立的整车三维模型导入ANSA软件或者Hypermesh软件中对整车三维模型进行网格划分，车架平均网格尺寸为5mm，悬架平均网格尺寸为4mm。4.根据权利要求3所述的基于实际路面车辆强度瞬态仿真方法，其特征在于，S3具体为：对整车三维模型完成网格划分后，对整车三维模型中有连接关系的零部件进行连接处理，根据各个零部件实际采用的材料，设置整车三维模型的各个零部件的材料参数。5.根据权利要求4所述的基于实际路面车辆强度瞬态仿真方法，其特征在于，S4具体为：利用UG软件...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩莹亮，毛显红，曾小利，禹慧丽，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：