一种底盘车架结构弯曲刚度建模方法技术

本发明专利技术涉及一种底盘车架结构弯曲刚度建模方法，包括对车架与横梁螺栓连接位置进行几何处理；对车架钣金结构采用S4和S3单元进行网格划分；采用Rigid单元对车架结构进行连接，包括螺栓及前、后支撑点；建立并赋予车架材料及截面属性；在前、后支撑点中点，在车架纵梁上翼面上施加垂向载荷；提交ABAQUS软件计算，检查车架变形是否正确，读取车架纵梁下翼面垂向位移。本发明专利技术底盘车架结构弯曲刚度建模方法，利用Hypermesh软件导入车架结构几何模型并对车架横梁及纵梁抽取中面后，可精确的对车架弯曲刚度建模计算，解决了车架弯曲刚度计算精度不足及与实际偏差大的问题。足及与实际偏差大的问题。足及与实际偏差大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种底盘车架结构弯曲刚度建模方法


[0001]本专利技术属于底盘车架
，具体涉及一种底盘车架结构弯曲刚度建模方法。

技术介绍

[0002]非承载式车身，承载式底盘车架结构，其上端通过橡胶悬置或者螺栓连接车身，车架下部连接底盘悬架结构。随着汽车电动化，动力电池需要通过某种方式连接到车架中，导致车架结构在设计时需要满足一定的弯曲刚度目标，具有一定的抵抗变形的能力，从而保护动力电池、车身以及其周边的附属结构。
[0003]底盘车架弯曲刚度计算时，传统的约束方法是约束前、后轴在车架纵梁下翼面上的投影点，这种约束方法会导致弯曲刚度结果比实际偏高，并且与实际情况不符；底盘车架弯曲刚度计算时，传统的读取位移变形点为车架上翼面加载点，由于加载点局部变形较大，会导致车架弯曲刚度的计算结果偏小。
[0004]综上，目前底盘车架弯曲刚度建模计算方面存在两个问题：1、由于约束位置往往比实际刚度大，导致最终计算出来的弯曲刚度结果必实际偏高；2、读取变形结果时，位移读取点由于存在局部变形，导致车架弯曲刚度计算结果偏小。基于此，急需研发一种精确的车架弯曲刚度建模计算方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就在于提供一种精确的底盘车架结构弯曲刚度建模方法，以解决车架弯曲刚度计算精度不足及与实际偏差大的问题。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种底盘车架结构弯曲刚度建模方法，包括以下步骤：
[0008]A、对车架与横梁螺栓连接位置进行几何处理；
[0009]B、对车架钣金结构采用S4和S3单元进行网格划分；
[0010]C、采用Rigid单元对车架结构进行连接，包括螺栓及前、后支撑点；
[0011]D、建立并赋予车架材料及截面属性；
[0012]E、在前、后支撑点中点，在车架纵梁上翼面上施加垂向载荷；
[0013]F、提交ABAQUS软件计算，检查车架变形是否正确，读取车架纵梁下翼面垂向位移。
[0014]进一步地，步骤A，对横梁和纵梁有螺栓连接的位置进行几何处理，螺栓孔外扩两圈。
[0015]更进一步地，利用Hypermesh软件导入车架结构几何模型，抽取横梁和纵梁中面，对车架螺栓连接位置进行几何处理，螺栓孔外扩两圈。
[0016]进一步地，步骤B，采用S4四变形单元和S3三角形单元对车架横梁及纵梁结构进行网格划分。
[0017]进一步地，步骤C，采用Rigid刚体单元将螺栓位置连接，模拟螺栓，Rigid刚体单元连接车架前支撑点及后支撑点。
[0018]更进一步地，所述车架的两个前支撑点为减振器和螺旋弹簧支撑位置，采用Rigid刚体单元进行局部连接，车架的两个后支撑点为螺旋弹簧支撑点，Rigid刚体单元的连接形式与前支撑点一致。
[0019]进一步地，步骤E，在车架前后支撑点施加约束，在车架纵梁上翼面施加垂向载荷；
[0020]进一步地，步骤F，读取纵梁位移变形结果，按照公式计算车架弯曲刚度。
[0021]更进一步地，车架弯曲刚度计算时，位移变形结果读取两侧纵梁垂向载荷加载点在车架下翼面投影点垂向位移的平均值，表征两个纵梁的整体变形情况。
[0022]更进一步地，车架弯曲刚度计算方式为：W＝F/A，其中F等于车架纵梁垂向施加的载荷5000N+5000N＝10000N，A代表两侧纵梁垂向载荷加载点在车架下翼面投影点垂向位移的平均值。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024]本专利技术底盘车架结构弯曲刚度建模方法，利用Hypermesh软件导入车架结构几何模型并对车架横梁及纵梁抽取中面后，可精确的对车架弯曲刚度建模计算，解决了车架弯曲刚度计算精度不足及与实际偏差大的问题。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0026]图1底盘车架弯曲刚度建模计算流程图；
[0027]图2底盘车架整体结构示意图；
[0028]图3车架右前支撑局部示意图；
[0029]图4车架弯曲刚度约束加载位置示意图；
[0030]图5车架弯曲刚度计算下翼面投影点示意图。
具体实施方式
[0031]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明：
[0032]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0033]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0034]本专利技术利用Hypermesh软件导入车架结构几何模型并对车架横梁及纵梁抽取中面后。底盘车架结构弯曲刚度建模方法，包括以下步骤：
[0035]首先，对车架与横梁螺栓连接位置进行几何处理。具体地：对横梁和纵梁有螺栓连接的位置进行几何处理，螺栓孔外扩两圈，保证螺栓连接位置为四变形单元；
[0036]其次，对车架钣金结构采用S4和S3单元进行网格划分，具体地：采用S4四变形单元
和S3三角形单元对车架横梁及纵梁结构进行网格划分；
[0037]然后，采用Rigid单元对车架结构进行连接，包括螺栓及前、后支撑点。具体地：采用Rigid刚体单元将螺栓位置连接，模拟螺栓，Rigid刚体单元连接车架前支撑点及后支撑点；
[0038]建立并赋予车架材料及截面属性；
[0039]再次，在前、后支撑点中点，在车架纵梁上翼面上施加垂向载荷。具体地：在车架前后支撑点施加约束，在车架纵梁上翼面施加垂向载荷；
[0040]最后，提交ABAQUS软件计算，检查车架变形是否正确，读取车架纵梁下翼面垂向位移，具体地：读取纵梁位移变形结果，按照公式计算车架弯曲刚度。流程图如图1所示。
[0041]本专利技术中，车架弯曲刚度计算时前、后支撑点的约束位置约束弹簧或者减振器支撑点，而不是约束前后轴在车架下翼面的垂直投影点，使车架弯曲刚度计算结果与实际情况更一致。读取车架弯曲变形位移结果时，读取车架纵梁加载点在车架下翼面的投影点，消除上翼面加载点局部变形的影响。车架弯曲刚度计算时，位移变形结果读取两侧纵梁垂向载荷加载点在车架下翼面投影点垂向位移的平均值，表征两个纵梁的整体变形情况，与实际更一致。
[0042]实施例1
[0043]对整车坐标系的说明：整车从车头指向车尾为X轴正向(1方向)，竖直向上为Z本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种底盘车架结构弯曲刚度建模方法，其特征在于，包括以下步骤：A、对车架与横梁螺栓连接位置进行几何处理；B、对车架钣金结构采用S4和S3单元进行网格划分；C、采用Rigid单元对车架结构进行连接，包括螺栓及前、后支撑点；D、建立并赋予车架材料及截面属性；E、在前、后支撑点中点，在车架纵梁上翼面上施加垂向载荷；F、提交ABAQUS软件计算，检查车架变形是否正确，读取车架纵梁下翼面垂向位移。2.根据权利要求1所述的一种底盘车架结构弯曲刚度建模方法，其特征在于：步骤A，对横梁和纵梁有螺栓连接的位置进行几何处理，螺栓孔外扩两圈。3.根据权利要求2所述的一种底盘车架结构弯曲刚度建模方法，其特征在于：利用Hypermesh软件导入车架结构几何模型，抽取横梁和纵梁中面，对车架螺栓连接位置进行几何处理，螺栓孔外扩两圈。4.根据权利要求1所述的一种底盘车架结构弯曲刚度建模方法，其特征在于：步骤B，采用S4四变形单元和S3三角形单元对车架横梁及纵梁结构进行网格划分。5.根据权利要求1所述的一种底盘车架结构弯曲刚度建模方法，其特征在于：步骤C，采用Rigid刚体单元将螺栓位置连接，模拟螺栓，R...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，朱学武，张茜铭，朱波，姜大鑫，韩超，李继川，王兴平，张冲，卫庭硕，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：