一种减震器上安装座冲击强度分析方法及存储介质技术

本发明专利技术公开了一种减震器上安装座冲击强度分析方法及存储介质，其包括如下步骤：步骤一，构建包括减震器上安装座及周边区域的车身有限元模型；步骤二，赋予材料属性；步骤三，设置边界条件得到包括减震器上安装座及周边区域的局部车身模型；步骤四，进行实特征值分析，得到局部车身模型的一阶固有频率，根据公式计算得到质量阻尼参数并将其作为材料属性赋予局部车身模型；步骤五，将局部车身模型的外表面组合成一个曲面，建立自接触；步骤六，通过RBE3单元施加冲击载荷，进行显示动力学分析，判断减震器上安装座是否满足抗冲击强度性能要求。其能够有效模拟减震器上安装座的真实受力情况，准确判断减震器上安装座冲击强度是否满足性能要求。满足性能要求。满足性能要求。

【技术实现步骤摘要】
一种减震器上安装座冲击强度分析方法及存储介质


[0001]本专利技术涉及结构强度分析
，具体涉及减震器上安装座冲击强度分析方法及存储介质。

技术介绍

[0002]结构具有足够的强度是保证车辆完整性及驾乘人员生命安全的基本要求。在传统的车辆结构开发过程中，一般采用静态强度法评估结构的强度性能。
[0003]减震器上安装座是连接底盘悬架与车身的关重零部件，起到吸收缓冲块冲击载荷并将其传递至车身的作用，在冲击类误用工况下容易产生开裂风险，因此需要重点关注。传统的减震器上安装座强度评估方法一般是将三颗螺栓安装孔的全局六向自由度约束，然后直接施加一个较大的载荷进行静态应力分析，利用材料单向拉伸的屈服极限应力判断结构是否满足要求。但是上述方法具有以下明显的缺点：
[0004](1)分析对象仅限于减震器上安装座，没有考虑到周边结构提供的支撑作用，约束螺栓安装孔的六向自由度导致边界条件刚性过大；
[0005](2)采用静态加载时施加的载荷通常是基于某一经验公式计算出来的，与车辆在实际冲击工况下的受力规律联系不大，不能反映用户的真实使用需求；
[0006](3)由于材料模型的限制，只能通过屈服极限应力来把控材料的强度性能，存在较大的冗余设计，不能有效利用结构的承载能力。
[0007]因此，有必要开发一种减震器上安装座冲击强度分析方法及存储介质。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种减震器上安装座冲击强度分析方法及存储介质，其能够有效模拟减震器上安装座的真实受力情况，准确判断减震器上安装座冲击强度是否满足性能要求。
[0009]本专利技术所述的减震器上安装座冲击强度分析方法，其包括如下步骤：
[0010]步骤一，构建包括减震器上安装座及周边区域的车身有限元模型；
[0011]步骤二，对构建的车身有限元模型的不同区域按照实际情况赋予材料属性；
[0012]步骤三，对构建的车身有限元模型设置减震器上安装座及周边区域的边界条件，得到包括减震器上安装座及周边区域的局部车身模型；
[0013]步骤四，基于步骤三设置的边界条件进行实特征值分析，计算得到局部车身模型的一阶固有频率ω
min
，单位为rad/s，根据公式α＝β
·
2ω
min
计算得到质量阻尼参数α并将质量阻尼参数α作为材料属性赋予局部车身模型，其中：β为阻尼比且β＝M/20，M为整车满载质量，单位为t；
[0014]步骤五，将局部车身模型的外表面组合成一个曲面，建立自接触；
[0015]步骤六，通过RBE3单元对减震器上安装座施加冲击载荷，进行显示动力学分析，判断减震器上安装座是否满足抗冲击强度性能要求。
[0016]进一步，将车身结构分为A、B、C类，所述A类为重点考察结构，包括减震器上安装座及在冲击变形过程中与之发生接触的轮鼓包钣金，所述减震器上安装座采用二阶四面体单元建模，所述轮鼓包钣金采用普通二维壳单元建模；
[0017]B类为一般考察结构，包括车身骨架及钣金，所述车身骨架及钣金中的板壳结构采用二维缩减积分壳单元建模，实体结构采用一阶四面体单元建模；
[0018]C类为可简化结构，包括闭合件系统、座椅系统、天窗系统、排气系统、转向系统，所述闭合件系统采用RBE2单元加集中质量单元建模；所述座椅系统、天窗系统、排气系统和转向系统采用RBE3单元加集中质量单元建模。
[0019]进一步，对A类结构赋予材料属性包括DIEM材料断裂模型参数，所述DIEM材料断裂模型参数中损伤初始化准则采用延展性开裂准则，损伤演化准则采用等效塑性位移准则。
[0020]进一步，所述步骤二中赋予材料属性包括弹性至塑性阶段的材料特性。
[0021]进一步，所述步骤三中设置边界条件具体为：以减震器上安装座与车身连接的螺栓安装孔的中心点为基点，对上下前后左右各150mm范围进行截取，约束边界节点的六向自由度，并删除所有悬空或者与减震器上安装座无拓扑连接关系的单元。
[0022]进一步，所述步骤六中通过RBE3单元对减震器上安装座施加冲击载荷时，将原始冲击载荷曲线作为加载阶段，在所述加载阶段前、后分别设置与预载阶段和卸载阶段，预载阶段的载荷起始值为0，卸载阶段的载荷递减至0，所述预载阶段和卸载阶段载荷幅值中间的取值通过公式：A＝A
i
+(A
i+1
‑
A
i
)ξ3(10
‑
15ξ+6ξ2),t
i
≤t≤t
i+1
计算得到，其中，ξ＝(t
‑
t
i
)/(t
i+1
‑
t
i
)，t
i
为第i个时间节点，t
i+1
为第i+1个时间节点。
[0023]进一步，所述步骤六中通过RBE3单元对减震器上安装座施加冲击载荷时，RBE3单元主点的抓取范围为减震器上安装座实际受力区域，从点的位置根据减震器上安装座受力类型进行合理确定。
[0024]进一步，所述步骤六中通过RBE3单元对减震器上安装座施加冲击载荷时，减震器上安装座受到的冲击载荷包括弹簧力、活塞杆力、活塞杆力矩和缓冲块力；弹簧力的RBE3单元从点的位置为减震器弹簧中心硬点坐标，活塞杆力、活塞杆力矩的RBE3单元从点的位置为减震器活塞杆中心硬点坐标，缓冲块力的RBE3单元从点的位置为减震器缓冲块中心硬点坐标。
[0025]进一步，所述步骤六中进行显示动力学分析后，若减震器上安装座所在区域存在单元删除，即减震器上安装座开裂，判定减震器上安装座抗冲击强度性能不满足要求，反之判定满足要求。
[0026]一种存储介质，其存储有一个或多个计算机可读程序，所述计算机可读程序被一个或多个控制器调用执行时，能实现如上述的减震器上安装座冲击强度分析方法的步骤。
[0027]本专利技术先构建包括减震器上安装座及周边区域的车身有限元模型，再按照实际情况赋予材料属性，设置边界条件得到包括减震器上安装座及周边区域的局部车身模型。然后基于设置的边界条件进行实特征值分析，计算得到局部车身模型的一阶固有频率，根据分析出的一阶固有频率为设置的材料补充质量阻尼参数。接着将所有结构的外表面组合成一个曲面，建立自接触。最后利用RBE3单元施加冲击工况下减震器上安装座受到的载荷进行显式动力学分析，有效模拟减震器上安装座的真实受力情况，通过检查是否存在单元删除判断结构是否开裂，准确评估减震器上安装座在用户误用工况下的冲击强度性能是否满
足要求。
附图说明
[0028]图1是本专利技术所述减震器上安装座冲击强度分析方法的流程示意图；
[0029]图2是本专利技术所述A类结构示意图；
[0030]图3是本专利技术所述A类结构的建模示意图；
[0031]图4是本专利技术所述B类结构的建模示意图；
[0032]图5是本专利技术所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减震器上安装座冲击强度分析方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，构建包括减震器上安装座及周边区域的车身有限元模型；步骤二，对构建的车身有限元模型的不同区域按照实际情况赋予材料属性；步骤三，对构建的车身有限元模型设置减震器上安装座及周边区域的边界条件，得到包括减震器上安装座及周边区域的局部车身模型；步骤四，基于步骤三设置的边界条件进行实特征值分析，计算得到局部车身模型的一阶固有频率ω
min
，单位为rad/s，根据公式α＝β
·
2ω
min
计算得到质量阻尼参数α并将质量阻尼参数α作为材料属性赋予局部车身模型，其中：β为阻尼比且β＝M/20，M为整车满载质量，单位为t；步骤五，将局部车身模型的外表面组合成一个曲面，建立自接触；步骤六，通过RBE3单元对减震器上安装座施加冲击载荷，进行显示动力学分析，判断减震器上安装座是否满足抗冲击强度性能要求。2.根据权利要求1所述的减震器上安装座冲击强度分析方法，其特征在于：将车身结构分为A、B、C类，所述A类为重点考察结构，包括减震器上安装座及在冲击变形过程中与之发生接触的轮鼓包钣金，所述减震器上安装座采用二阶四面体单元建模，所述轮鼓包钣金采用二维壳单元建模；B类为一般考察结构，包括车身骨架及钣金，所述车身骨架及钣金中的板壳结构采用二维缩减积分壳单元建模，实体结构采用一阶四面体单元建模；C类为可简化结构，包括闭合件系统、座椅系统、天窗系统、排气系统、转向系统，所述闭合件系统采用RBE2单元加集中质量单元建模；所述座椅系统、天窗系统、排气系统和转向系统采用RBE3单元加集中质量单元建模。3.根据权利要求2所述的减震器上安装座冲击强度分析方法，其特征在于：对A类结构赋予材料属性包括DIEM材料断裂模型参数，所述DIEM材料断裂模型参数中损伤初始化准则采用延展性开裂准则，损伤演化准则采用等效塑性位移准则。4.根据权利要求1或2所述的减震器上安装座冲击强度分析方法，其特征在于：所述步骤二中赋予材料属性包括弹性至塑性阶段的材料特性。5.根据权利要求1或2所述的减震器上安装座冲击强度分析方法，其特征在于，所述步骤三中设置边界条件具体为：以减震器上安装座与车身连接的螺栓安装孔的中心点为基点，对上下前后左右各150mm范围进行截取，约束边界节点的六向...

【专利技术属性】
技术研发人员：周帅，禹慧丽，黄永旺，周云平，
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：