[发明专利]基于CAE碰撞仿真技术的汽车后防撞梁优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及机动车辆碰撞仿真技术领域，具体说是一种基于CAE碰撞仿真技术的汽车后防撞梁优化方法。

背景技术

后防撞钢梁的作用是在碰撞的第一时间通过自身的变形来吸收撞击力，以保证后面的车体结构完整。通过底盘图片我们可以看到，一般车辆的车尾保险杠后面就是备胎舱，备胎舱两侧有结构梁，三厢车的这个区域相对较长，而两厢车就比较短，一般只有30、40公分左右，在往前就是后排乘员的座椅。而在备胎舱后面的就是这个关键的防撞钢梁，特别是对于两厢车而言，它吸收的后撞能量能够保证车尾尽量少的变形。

事实上，防撞梁最大的作用就是低速事故（速度低于10公里/小时）时保护车，在低速事故中减少车辆的受损，从而节约维修费和维修时间，有时甚至可以不修继续开。

后防撞钢梁的设计具有缓冲作用，对后围板保护到位。塑料后防撞泡沫在成本低廉和质量较轻的前提下，也可以起到缓冲及保护后围板、纵梁的作用；万一损坏，维修费用低廉，本身价格不高，而且可以独立更换。优点是质量轻，耐腐蚀，抗疲劳，韧性好，更重要的是成本低。

通常在后面低速碰撞或后面碰撞时，项目上提出了两个较为关键性问题：1.控制开发成本，从后保险杠横梁开始；2.在节约成本的同时，还要满足后面碰撞工况和后面低速碰撞工况性能要求。以上给工程师带来了很大的挑战。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于CAE碰撞仿真技术的汽车后防撞梁以塑料代替金属的优化方法，本发明是基于CAE碰撞仿真技术，在传统金属的后防撞梁基础上优化改进成为塑料的后防撞梁，验证后面碰撞工况和后面低速碰撞工况 CAE分析结果满足目标值要求，经实车试验验证，塑料后防撞梁后面碰撞和后面低速碰撞满足要求。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于CAE碰撞仿真技术的汽车后防撞梁优化方法，包括白车身，闭合件，底盘，保险杠蒙皮，动力总成，座椅等CAD数据、焊点、保护焊和胶粘数据单元，其技术要点是：优化方法包括如下步骤：

（1）、上述各单元将数据传递到数据收集单元，数据收集单元将数据传递给数据转换单元；

（2）、数据转换单元是有限元前处理ANSA软件将数据收集单元中的数据转换为软件识别的connection格式，其中将焊点数据3D点转换为spotweld，保护焊CAD线转换为spotline，胶的CAD平面转换为adhesive face，通过connection manager给定焊点的直径、保护焊的间隔及膨胀胶的宽度，同时引入有限元网格模型，通过CAE整车模型里的连接信息采集单元采集得到焊点、保护焊、胶粘连接的零件编号；

（3）、有限元网格模型将数据传递给整车碰撞CAE仿真分析单元，整车碰撞CAE仿真分析单元通过进行有限元计算处理，获得分析结果在后处理软件中查看工况后面碰撞的变形、油箱应变和车身侵入量单元，查看工况后面低速碰撞是否碰到大灯和尾门锁；

（4）、查看（3）中两个工况的结果是否达到目标值，如果达到，该方法结束，如果没到达，提出结构的优化方案，重复第（2）（3）步。

本发明的有益效果是质量轻，耐腐蚀，抗疲劳，韧性好，项目开发成本低，减轻了整车的重量的同时，后面碰撞工况和后面低速碰撞工况还能够满足性能要求。

附图说明

图1为本发明的方框原理示意图；

图2为后防撞梁在整车中示意图。

附图标记说明：1为前保险杠、2为发动机舱盖、3为前风挡玻璃、4为顶盖、5为后保险杠、6为尾门车锁、7为后防撞梁、8为后面左大灯。

具体实施方式

本发明提供一种基于CAE碰撞仿真技术的汽车后防撞梁优化方法，包括白车身，闭合件，底盘，保险杠蒙皮，动力总成，座椅等CAD数据、焊点、保护焊和胶粘数据单元，优化方法包括如下步骤：

（1）、上述各单元将数据传递到数据收集单元，数据收集单元将数据传递给数据转换单元；

（2）、数据转换单元是有限元前处理ANSA软件将数据收集单元中的数据转换为软件识别的connection格式，其中将焊点数据3D点转换为spotweld，保护焊CAD线转换为spotline，胶的CAD平面转换为adhesive face，通过connection manager给定焊点的直径、保护焊的间隔及膨胀胶的宽度，同时引入有限元网格模型，通过CAE整车模型里的连接信息采集单元采集得到焊点、保护焊、胶粘连接的零件编号；