[发明专利]一种基于CAE的转向系统机构仿真方法

权利要求书

1.一种基于CAE的转向系统机构仿真方法，其特征在于：通过有限元网格结合DYNA相关关键字搭建出转向管柱机构的力的传递的动态过程，首先得到转向机构的有限元网格，利用DYNA运动副相关的关键字搭建起转向机构相对运动关系的仿真模型，在模型相关运动副位置输入设计参数，齿轮齿条的传动比，压溃力曲线，建立准确的仿真模型，验证模型的正确性，给管柱施加角速度，查看转向横拉杆的位移输出，验证仿真方法的正确性。

2.根据权利要求1所述的一种基于CAE的转向系统机构仿真方法，其特征在于：该方法运用DYNA软件中的*CONSTRAINED_JOINT、ELEMENT、MOTION等关键字来实现转向系统的相互连接、运动关系，其步骤为：

1）获取转向系统部件有限元网格；

2）对步骤1）中得到的数据网格划分，并对各部件赋予部件的属性值、材料；

3）转向系统的工作过程就是将转向管柱内筒1从方向盘获得的转动转化为转向横拉杆11的左右伸缩摆动，从而带动前轮摆动，来实现车辆的转向；

4）管柱第一内筒与第二内筒之间用关键字*CONSTRAINED_JOINT_TRANSLATIONAL定义链接，用以实现件第一内筒与第二内筒之间既能可以上下滑动，但又可以限制转动的运动性能；

5）管柱第一外筒与第二外筒之间用关键字*CONSTRAINED_JOINT_CYLINDRICAL定义链接，用以实现件第一内筒与第二内筒之间沿轴向的上下滑动；

6）在第一内筒与第二内筒之间定义弹簧单元，并通过材料属性将管柱的压溃力特性曲线赋予该单元，用以实现在碰撞过程中管柱的压溃；

7）分别用关键字*CONSTRAINED_JOINT_UNIVERSAL实现第一十字轴万向节和第二十字轴万向节的链接；

8）第二部件与第二十字轴万向节之间用关键字*CONSTRAINED_JOINT_TRANSLATIONAL定义链接，用以实现第一部件与第二部件之间既能可以上下滑动，但又可以限制转动的运动性能；

9）用关键字*CONSTRAINED_JOINT__REVOLUTE实现第三部件与第四部件之间的相对转动；

10）第三部件与第四部件之间为齿轮齿条机构，用关键字*CONSTRAINED_JOINT_RANK_AND_PINION实现，其中在铰链接的属性中定义转向机构的速比；

11）转向横拉杆与固定件之间用关键字*CONSTRAINED_JOINT_CYLINDRICAL定义链接，用以描述两者之间的相对滑动，从而实现横拉杆的左右伸缩摆动，推动车轮，实现车辆的转向。