[发明专利]车身动态强度分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分析方法，特别是一种用于车辆上的车身动态强度分析方法。

背景技术

汽车整车及零部件结构可靠性是汽车厂家及用户十分关心的问题，而道路可靠性试验是考察整车及零部件可靠性的重要手段。在可靠性试验方面，一般进行三种类型的试验：实际道路试验；试验场试验；室内台架试验。实际道路试验周期太长，试验场试验周期较长且重复性差，室内台架试验周期短重复性高但是设备昂贵。

车辆所承受的外部载荷是随时间而变化的动态载荷，其中大部分是循环随机载荷，而动载荷会引起汽车上许多构件出现动应力，最终导致零部件的疲劳破坏。测量车辆道路行驶载荷有两种方法：一是测量局部应力应变，这种方法直接在零部件的高应力应变点布置应变片，测量结果可直接用于疲劳损伤的计算，但其结果不能换算到其他的零部件。二是测量车辆的外部载荷，这种方法一般采用车轮力传感器，通过测量作用于车轮轴头的六个分力作为车辆道路行驶的载荷，但测量车轮轴头处的六分力较复杂且成本高。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种车身动态强度分析方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种车身动态强度分析方法，包括以下步骤：

同时测量实车轮心加速度信息以及车身上关键点的加速度和应变信息；b.将测得的实车轮心处的加速度信息作为仿真模型的外载荷输入信息，并依此仿真出车身关键点的加速度以及应变结果；c.将实测的车身关键点的加速度以及应变信息与仿真结果进行对比；d.根据上述对比结果对仿真模型进行调整；e.通过调整好的仿真模型得出整车各个零部件的应力和应变信息，对零部件进行疲劳寿命分析。

本发明解决进一步技术问题的方案是：步骤a中是测量实车的四个轮心在道路试验场中各种路面激励下的加速度信息。

本发明解决进一步技术问题的方案是：步骤b中测量的是车身上若干个关键点的加速度和应变信息。

相较于现有技术，本发明由于采用加速度信息作为整车的载荷信息和监控信息，可以提高数据采集的精度和降低成本，而且可以记录由于驾驶员的习惯(加速、制动、转弯等)造成的一些额外载荷。以定量的求出整车各个零部件的动强度和疲劳寿命数据，为后续的结构加强或减重提供重要依据。由于仿真分析具有高效性和可重复性，所以可以大大缩短整车试验周期和成本，可以建立各种车型在试验场各路面下的载荷数据库，在新车开发的前期(样车制造之前)就可进行强度和疲劳寿命的分析，为具体结构的设计提供重要依据。

附图说明

图1是本发明的车身动态强度分析方法的步骤示意图。

具体实施方式

以下内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

请参阅图1，一种车身动态强度分析方法包括以下步骤：

a.同时测量实车轮心加速度信息以及车身上关键点的加速度和应变信息；

b.将测得的实车轮心处的加速度信息作为仿真模型的外载荷输入信息，并依此仿真出车身关键点的加速度以及应变结果；

c.将实测的车身关键点的加速度以及应变信息与仿真结果进行对比；

d.根据上述对比结果对仿真模型进行调整；

e.通过调整好的仿真模型得出整车各个零部件的应力和应变信息，对零部件进行疲劳寿命分析。

步骤a中是测量实车的四个轮心在道路试验场中各种路面激励下的加速度信息。步骤b中测量的是车身上若干个关键点的加速度和应变信息。

将实测的车身若干关键点的加速度以及应变信息作为仿真模型的监控信息，通过对比实测和仿真结果，对仿真模型进行调整。

对调整好的模型进行动态计算，定量的得到整车各个零部件的应力和应变信息，在疲劳分析软件中对零部件进行疲劳寿命分析。

本发明的方法应用于车后期减重分析，通过计算出各个零部件(主要是从未出现过强度问题的零部件)在真实外载荷下的动强度和疲劳寿命，在大幅减少试验成本以及试验周期的前提下为减重分析提供了重要依据。

该方法应用于某车型的前期强度校核，通过对该新车型仿真模型施加相似车型的整车道路行驶载荷信息，进行了前期的动强度和疲劳寿命分析，在样车制造以前为相应的结构设计和材料选择提供了依据。

由于采用加速度信息作为整车的载荷信息和监控信息，可以提高数据采集的精度和降低成本，而且可以记录由于驾驶员的习惯(加速、制动、转弯等)造成的一些额外载荷。以定量的求出整车各个零部件的动强度和疲劳寿命数据，为后续的结构加强或减重提供重要依据。由于仿真分析具有高效性和可重复性，所以可以大大缩短整车试验周期和成本，可以建立各种车型在试验场各路面下的载荷数据库，在新车开发的前期(样车制造之前)就可进行强度和疲劳寿命的分析，为具体结构的设计提供重要依据。