车辆导流罩耐久性分析方法技术

本申请涉及车辆导流罩耐久性分析方法，包括：获取导流罩固定端所属系统多种测试工况的载荷谱；根据载荷谱获取导流罩固定端所属系统的位移信号；根据位移信号及导流罩固定端所属系统的有限元模型，获得导流罩固定点多种测试工况的位移响应；根据位移响应及导流罩的有限元模型，获得导流罩多种测试工况的模态参与因子及模态应力；耦合导流罩多种测试工况的模态参与因子与模态应力，计算多种测试工况下导流罩的疲劳损伤；耦合多种测试工况下导流罩的疲劳损伤，确定导流罩多种测试工况累积的总损伤；根据总损伤分析导流罩的耐久性能。本申请的车辆导流罩耐久性分析方法，将导流罩多种测试工况的损伤集成计算，可以精准分析导流罩的疲劳耐久性能。疲劳耐久性能。疲劳耐久性能。

【技术实现步骤摘要】
车辆导流罩耐久性分析方法


[0001]本申请涉及车辆耐久性分析
，特别是涉及车辆导流罩耐久性分析方法。

技术介绍

[0002]车辆导流罩是安装在车辆的驾驶室顶部的空气导流装置，主要作用是减小车辆高速行驶时的空气阻力和降低燃油消耗。耐久性代表了产品的使用寿命，对于车辆结构来说至关重要。在产品开发过程中，对车辆导流罩进行耐久性控制必不可少。传统的车辆导流罩耐久性控制方法主要采用道路试验或台架试验，需要试制样件及样车，耗费时间长，发现问题晚，开发周期长且成本高。
[0003]另外，车辆导流罩除承受环境风载荷，还要承受车辆行驶过程中路面传递的振动载荷。行业内对于导流罩多采用风载条件下的刚度与强度分析，而忽略其疲劳破坏特性，造成导流罩耐久性仿真控制精度较低，寿命预测精度较低。
[0004]因此，车辆导流罩的耐久性寿命控制较为复杂和困难，目前缺乏精准高效可行的车辆导流罩耐久性分析方法。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对车辆导流罩的耐久性寿命控制较为复杂和困难的问题，提供一种车辆导流罩耐久性分析方法。
[0006]一种车辆导流罩耐久性分析方法，包括：
[0007]获取导流罩固定端所属系统在多种测试工况下的载荷谱；
[0008]根据所述载荷谱，获取所述导流罩固定端所属系统在所述多种测试工况下的位移信号；
[0009]获取所述导流罩固定端所属系统的有限元模型；
[0010]根据所述位移信号以及所述导流罩固定端所属系统的有限元模型，进行动力学求解，获得所述导流罩固定点在所述多种测试工况下的位移响应；其中，所述位移响应包括三个方向的线位移与三个方向的角位移；
[0011]获取所述导流罩的有限元模型，根据所述位移响应以及所述导流罩的有限元模型，进行动力学求解，获得所述导流罩在所述多种测试工况下的模态参与因子及模态应力；
[0012]对所述导流罩在所述多种测试工况下的模态参与因子与模态应力进行耦合，分别计算所述多种测试工况下所述导流罩的疲劳损伤；
[0013]对所述多种测试工况下所述导流罩的疲劳损伤进行耦合，确定所述导流罩在所述多种测试工况下累积的总损伤；
[0014]根据所述总损伤，分析所述导流罩的耐久性能。
[0015]在其中一个实施例中，所述多种测试工况包括强化坏路工况和高速公路工况；所述对所述导流罩在所述多种测试工况下的模态参与因子与模态应力进行耦合，分别计算所述多种测试工况下所述导流罩的疲劳损伤，包括：
[0016]对所述导流罩在强化坏路工况下的模态参与因子与模态应力进行耦合，计算在所述强化坏路工况下所述导流罩的疲劳损伤；
[0017]对所述导流罩在高速公路工况下的模态参与因子与模态应力进行耦合，计算在所述高速公路工况下所述导流罩的疲劳损伤。
[0018]在其中一个实施例中，所述对所述导流罩在高速公路工况下的模态参与因子与模态应力进行耦合，计算在所述高速公路工况下所述导流罩的疲劳损伤，包括：
[0019]获取所述导流罩在高速公路工况某一车速条件下的风载荷，进行静态工况计算，获得所述导流罩在所述高速公路工况某一车速条件下的风载预应力；
[0020]对所述导流罩在高速公路工况下的模态参与因子与模态应力进行耦合，获得全场时域应力幅值与应变幅值；
[0021]将所述风载预应力与所述全场时域应力幅值及应变幅值进行耦合，获得风载条件修正的平均应力幅值与应变幅值；
[0022]进行所述导流罩的疲劳损伤计算，获得所述导流罩在所述高速公路工况某一车速条件下的疲劳损伤。
[0023]在其中一个实施例中，所述多种测试工况还包括极端强风工况；所述对所述导流罩在所述多种测试工况下的模态参与因子与模态应力进行耦合，分别计算所述多种测试工况下所述导流罩的疲劳损伤，还包括：
[0024]获取所述导流罩在极端强风工况下的风载应力幅，计算在所述极端强风工况下所述导流罩的疲劳损伤；具体包括：
[0025]获取所述导流罩在极端强风工况某一强风条件下的强风载荷，进行静态工况计算，获得所述导流罩在所述极端强风工况某一强风条件下的风载应力幅值；
[0026]设置块载荷，根据强风载荷条件设置块载荷幅值系数，将所述风载应力幅值与所述块载荷幅值系数进行耦合，获得全场时域风载应力幅值；
[0027]进行所述导流罩的疲劳损伤计算，获得所述导流罩在所述极端强风工况某一强风条件下的疲劳损伤。
[0028]在其中一个实施例中，所述计算所述导流罩的疲劳损伤，包括：
[0029]根据所述导流罩的结构材料，采用对应的耐久性计算方法和材料疲劳曲线；
[0030]进行平均应力参数修正，修正所述材料疲劳曲线；
[0031]进行临界平面应力状态确认；
[0032]定义材料曲线的成活率，并进行弹塑性修正；
[0033]获取不同应力幅值下的循环次数，缩减对于疲劳损伤小于缩减阈值的应力幅值循环数；
[0034]基于损伤累积准则进行疲劳寿命计算，获得所述导流罩的疲劳损伤。
[0035]在其中一个实施例中，所述根据所述导流罩的结构材料，采用对应的耐久性计算方法和材料疲劳曲线，包括：对于非金属材料，采用基于应力的耐久性计算方法，应用材料SN曲线；
[0036]对于金属材料，采用基于应变的耐久性计算方法，应用材料EN曲线；
[0037]对于焊接材料，采用结构应力法或缺口应力法进行耐久性计算。
[0038]在其中一个实施例中，所述获取导流罩固定端所属系统在多种测试工况下的载荷
谱，包括：
[0039]采集所述导流罩固定端所属系统在所述多种测试工况下的多个测点的测试响应信号，每个所述测点的测试响应信号均包括三方向加速度信号；其中，所述多个测点的位置均为所述导流罩固定端所属系统的载荷传递位置；
[0040]对所述测试响应信号进行前处理操作，获得所述导流罩固定端所属系统在所述多种测试工况下的载荷谱。
[0041]在其中一个实施例中，所述根据所述载荷谱，获取所述导流罩固定端所属系统在所述多种测试工况下的位移信号，包括：
[0042]进行驱动信号通道筛选，获取所述载荷谱中所述导流罩固定端所属系统在所述多种测试工况下的多个通道的加速度信号；
[0043]对所述多个通道的加速度信号进行两次信号积分，获得所述导流罩固定端所属系统在所述多种测试工况下的位移信号。
[0044]在其中一个实施例中，所述对所述多个通道的加速度信号进行两次信号积分，获得所述导流罩固定端所属系统在所述多种测试工况下的位移信号，包括：
[0045]对所述多个通道的加速度信号同时进行第一次巴特沃斯高通滤波；
[0046]进行第一次信号积分，将所述多个通道的加速度信号转换为多个通道的速度信号；
[0047]对所述多个通道的速度信号同时进行第二次巴特沃斯高通滤波；
[0048]进行第二次信号积分，将所述多个通道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆导流罩耐久性分析方法，其特征在于，包括：获取导流罩固定端所属系统在多种测试工况下的载荷谱；根据所述载荷谱，获取所述导流罩固定端所属系统在所述多种测试工况下的位移信号；获取所述导流罩固定端所属系统的有限元模型；根据所述位移信号以及所述导流罩固定端所属系统的有限元模型，进行动力学求解，获得所述导流罩固定点在所述多种测试工况下的位移响应；其中，所述位移响应包括三个方向的线位移与三个方向的角位移；获取所述导流罩的有限元模型，根据所述位移响应以及所述导流罩的有限元模型，进行动力学求解，获得所述导流罩在所述多种测试工况下的模态参与因子及模态应力；对所述导流罩在所述多种测试工况下的模态参与因子与模态应力进行耦合，分别计算所述多种测试工况下所述导流罩的疲劳损伤；对所述多种测试工况下所述导流罩的疲劳损伤进行耦合，确定所述导流罩在所述多种测试工况下累积的总损伤；根据所述总损伤，分析所述导流罩的耐久性能。2.根据权利要求1所述的车辆导流罩耐久性分析方法，其特征在于，所述多种测试工况包括强化坏路工况和高速公路工况；所述对所述导流罩在所述多种测试工况下的模态参与因子与模态应力进行耦合，分别计算所述多种测试工况下所述导流罩的疲劳损伤，包括：对所述导流罩在强化坏路工况下的模态参与因子与模态应力进行耦合，计算在所述强化坏路工况下所述导流罩的疲劳损伤；对所述导流罩在高速公路工况下的模态参与因子与模态应力进行耦合，计算在所述高速公路工况下所述导流罩的疲劳损伤。3.根据权利要求2所述的车辆导流罩耐久性分析方法，其特征在于，所述对所述导流罩在高速公路工况下的模态参与因子与模态应力进行耦合，计算在所述高速公路工况下所述导流罩的疲劳损伤，包括：获取所述导流罩在高速公路工况某一车速条件下的风载荷，进行静态工况计算，获得所述导流罩在所述高速公路工况某一车速条件下的风载预应力；对所述导流罩在高速公路工况下的模态参与因子与模态应力进行耦合，获得全场时域应力幅值与应变幅值；将所述风载预应力与所述全场时域应力幅值及应变幅值进行耦合，获得风载条件修正的平均应力幅值与应变幅值；进行所述导流罩的疲劳损伤计算，获得所述导流罩在所述高速公路工况某一车速条件下的疲劳损伤。4.根据权利要求2所述的车辆导流罩耐久性分析方法，其特征在于，所述多种测试工况还包括极端强风工况；所述对所述导流罩在所述多种测试工况下的模态参与因子与模态应力进行耦合，分别计算所述多种测试工况下所述导流罩的疲劳损伤，还包括：获取所述导流罩在极端强风工况下的风载应力幅，计算在所述极端强风工况下所述导流罩的疲劳损伤；具体包括：获取所述导流罩在极端强风工况某一强风条件下的强风载荷，进行静态工况计算，获
得所述导流罩在所述极端强风工况某一强风条件下的风载应力幅值；设置块载荷，根据强风载荷条件设置块载荷幅值系数，将所述风载应力幅值与所述块载荷幅值系数进行耦合，获得全场时域风载应力幅值；进行所述导流罩的疲劳损伤计算，获得所述导流罩在所述极端强风工况某一强风条件下的疲劳损伤。5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆导流罩耐久性分析方法，其特征在于，所述计算所述导流罩的疲劳损伤，包括：根据所述导流罩的结构材料，采用对应的耐久性计算方法和材料疲劳曲线；进行平均应力参数修正，修正所述材料疲劳曲线；进行临界平面应力状态确认；定义材料曲线的成活率，并进行弹塑性修正；获取不同应力幅值下的循环次数，缩减对于疲劳损伤小于缩减阈值的应力幅值循环数；基于损伤累积准则进行疲劳寿命计算，获得所述导流罩的疲劳损伤。6.根据权利要求5所述的车辆导流罩耐久性分析方法，其特征在于，所述根据所...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫鑫，徐中皓，程雨婷，翟云龙，尹婷玉，李亦文，崔耀宇，裴咏红，孙佳美，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：