一种考虑真实车速的整车涉水仿真方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术属于整车涉水性能仿真技术领域，具体涉及一种考虑真实车速的整车涉水仿真方法、装置及存储介质；基于相似动力总成车型涉水试验，采集整车涉水过程中的时域速度信号，将该信号作为涉水仿真速度输入；导入整车数据模型进行整车网格划分，基于该网格完成计算域网格，进行物理模型及边界设置；完成设置后进行整车涉水仿真，基于该结果完成仿真及优化；该方法可在设计初期阶段基于真实车速完成整车涉水仿真进行整车涉水可靠性能的开发及优化；通过该方法可明确定义分析边界，仿真精度高，评价标准满足开发需求，助力整车涉水性能达成。成。成。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑真实车速的整车涉水仿真方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术属于整车涉水性能仿真
，具体涉及一种考虑真实车速的整车涉水仿真方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]整车涉水性能是汽车通过性、可靠性等性能的重要考察点。随着汽车占有率的提高及越野性能需求的增加，整车涉水性能在整车开发过程中也越来越重要。
[0003]汽车在使用过程中，涉水场景是十分常见的场景。然而整车涉水通常会带来关键电器涉水失效、底护板断裂、排气管进水汽车失效等质量问题。为保证汽车的使用体验及可靠性能，整车开发过程通常需考虑整车涉水性能的开发验证。
[0004]目前，汽车行业对整车涉水性能的开发主要集中于整车涉水试验，该方法主要由试制车辆基于行业标准进行整车涉水池涉水试验，测试汽车的涉水可靠性能。该方法更多适用于整车涉水干湿区、密封性、可靠性的验证，缺乏在设计初期阶段进行的性能开发及优化过程，存在优化迭代周期长、成本高等问题。因此需进行整车涉水仿真技术开发。
[0005]目前各主机厂正在进行整车涉水仿真的研究，单行业内整车涉水仿真方法正处于初期开发阶段，仿真方法、流程不明确，仿真边界与实际不符，导致仿真结果失真，对性能的评价不易真实体现整车涉水性能。尤其体现在速度定义上，整车涉水性能表现与速度强相关，目前涉水仿真主要将速度定义为定速仿真，然而汽车使用过程中，车辆在涉水阶段受浮力、冲击力等影响，速度会产生较大变化，水流及受力形式也会存在较大变化。该痛点导致了仿真精度低、性能开发不准确、优化目标不明确的问题。

技术实现思路

[0006]为了克服上述问题，本专利技术提供一种考虑真实车速的整车涉水仿真方法、装置及存储介质；该方法可在设计初期阶段基于真实车速完成整车涉水仿真进行整车涉水可靠性能的开发及优化；通过该方法可明确定义分析边界，仿真精度高，评价标准满足开发需求，助力整车涉水性能达成。
[0007]一种考虑真实车速的整车涉水仿真方法，包括如下内容：
[0008]Step1
‑
对标车型涉水试验
[0009]基于对标车型进行整车涉水池涉水试验；
[0010]Step2
‑
速度信号采集处理
[0011]a.采集试验过程中的速度信号及整体视角视频；对应速度及运动形式，裁剪对应整车速度及坐标信息；
[0012]b.重复整车涉水池涉水试验和步骤a三次，进行速度偏差消除，输出以速度为纵坐标，时间为横坐标的整车涉水过程平均时域速度曲线；
[0013]Step3
‑
整车涉水仿真模型建立
[0014]a.将整车数据模型导入仿真软件中，数据模型包括车身钣金、动力总成、底盘、电
子电器及冷却系统总成结构；
[0015]b.为提高分析效率，进行几何处理，删除与涉水无关部件；
[0016]c.进行整车数据模型包面及网格划分；
[0017]d.建立仿真计算域
[0018]创建立方体区域，立方体宽度为涉水池宽度，高度为4m，长度为整车长度前后各加长2m；将该区域与整车包面网格作布尔减运算，生成的新区域作为仿真计算域；
[0019]e.仿真计算域网格划分
[0020]Step4
‑
整车涉水仿真模型物理模型设定
[0021]a.定义整车涉水物理模型，模型包括重力场、隐式非定常、湍流模型、多相流、VOF法；
[0022]b.进行初场定义，在初始边界条件处定义体积分数，定义水池初始状态；
[0023]Step5
‑
整车涉水仿真模型边界条件设定
[0024]a.定义计算域边界，其中，整车前侧面定义为速度入口，整车后侧面定义为压力出口，其余面定义为壁面；
[0025]b.定义入口水相位置
[0026]c.基于速度曲线设定速度，将输入的速度曲线拟合成分段函数，在速度入口边界处将分段函数设定为速度；
[0027]Step6
‑
整车涉水性能验证及优化
[0028]a.整车涉水过程实际时间为12s，设定分析时间为12s，开始整车涉水性能验证试验；
[0029]b.编写分析结果监测报告
[0030]c.基于分析结果进行性能评判，若满足性能要求则分析结束，若不满足性能要求则进行结构优化。
[0031]所述step1中选取与开发车型相似的动力总成车型，作为对标车型。
[0032]所述step1的步骤b中进行速度偏差消除是指对三次试验所获取的速度取平均值。
[0033]所述step3的步骤a中所用仿真软件为CFD仿真分析软件，包括star CCM+或fluent。
[0034]所述step3的步骤c中进行整车数据模型包面及网格划分，其中包面设定为外表面，网格尺寸基础为5mm，目标为2.5mm，最小尺寸为1mm。
[0035]所述step3的步骤e中网格整体尺寸为20mm，最小尺寸为5mm，在底部地面向上500mm设置加密区域，加密尺寸为10mm，在前机舱区域扩大20cm设置加密区域，加密尺寸为2.5mm。
[0036]所述step4中多相流模型需设置为水相及气相，水相参数为H2O参数，气相参数为Air参数。
[0037]本专利技术的有益效果：
[0038]1、传统整车涉水性能缺乏开发手段，通常通过涉水池试验进行性能验证，若存在问题，需重新进行方案改进、试制、试验，开发周期长，且带来开模、试制等多环节的成本增加。本专利技术基于仿真在设计初期阶段完成整车涉水性能开发及优化，可以明确观察水流路径及受力情况，优化效率高，在初期提高整车涉水性能，减少试制试验后的迭代轮次，开发
周期短、成本低。
[0039]2、本专利技术基于涉水真实车速进行整车涉水仿真，仿真结果与实际现象一致，分析流程明确，结果精度高，可满足性能前期开发及优化的需求。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对本专利技术实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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，还可以根据本专利技术实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
[0041]图1为本专利技术的技术路线图。
[0042]图2为本专利技术实施例2某车型30km/h、300mm水深涉水池涉水工况下速度曲线.
[0043]图3为本专利技术相对运动法示意图。
具体实施方式
[0044]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。
[0045]在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑真实车速的整车涉水仿真方法，其特征在于，包括如下内容：Step1
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对标车型涉水试验基于对标车型进行整车涉水池涉水试验；Step2
‑
速度信号采集处理a.采集试验过程中的速度信号及整体视角视频；对应速度及运动形式，裁剪对应整车速度及坐标信息；b.重复整车涉水池涉水试验和步骤a三次，进行速度偏差消除，输出以速度为纵坐标，时间为横坐标的整车涉水过程平均时域速度曲线；Step3
‑
整车涉水仿真模型建立a.将整车数据模型导入仿真软件中，数据模型包括车身钣金、动力总成、底盘、电子电器及冷却系统总成结构；b.为提高分析效率，进行几何处理，删除与涉水无关部件；c.进行整车数据模型包面及网格划分；d.建立仿真计算域创建立方体区域，立方体宽度为涉水池宽度，高度为4m，长度为整车长度前后各加长2m；将该区域与整车包面网格作布尔减运算，生成的新区域作为仿真计算域；e.仿真计算域网格划分Step4
‑
整车涉水仿真模型物理模型设定a.定义整车涉水物理模型，模型包括重力场、隐式非定常、湍流模型、多相流、VOF法；b.进行初场定义，在初始边界条件处定义体积分数，定义水池初始状态；Step5
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整车涉水仿真模型边界条件设定a.定义计算域边界，其中，整车前侧面定义为速度入口，整车后侧面定义为压力出口，其余面定义为壁面；b.定义入口水相位置c.基于速度曲线设定速度，将输入的速度曲线拟合成分段函数，在速度入口边界处将分段函数设定为速度；Step6
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整车涉水性能验证及优化a.整车涉水过程实际时间为12s，设定分析时间为12s，开始整车涉水性...

【专利技术属性】
技术研发人员：于保君，徐安杨，黄永建，孙立伟，王月，
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：