[发明专利]动力总成悬置系统的金属骨架的受力状态获取方法

说明书

本发明提供一种动力总成悬置系统的金属骨架受力状态获取方法，动力总成悬置系统包括用于支撑动力总成的至少一个悬置单元，悬置单元包括金属骨架及橡胶，方法包括：将动力总成简化为质心点，将动力总成的质量赋在质心点上，将质心点与所有悬置单元建立成整体模型；对动力总成悬置系统设置载荷，分别对每个悬置单元的主动端和被动端设置接触关系，并根据设计安装状态，分别对每个悬置单元设置安装约束条件，以得到约束整体模型；对约束整体模型进行有限元求解，以得到每个金属骨架的受力状态。本发明中的动力总成悬置系统的金属骨架的受力状态获取方法，能够真实模拟动力总成悬置系统的实际工作状态，因此获取的金属骨架的受力状态可靠性高。

技术领域

本发明涉及汽车动力总成悬置系统仿真分析技术领域，特别涉及一种动力总成悬置系统的金属骨架的受力状态获取方法。

背景技术

动力总成悬置系统是汽车的关键部件，其对整车安全及舒适性的重要性不言而喻。动力总成悬置系统包括动力总成及悬置单元，其中悬置单元的类型多样，而应用广泛的是橡胶悬置，由橡胶和金属骨架组成。在车辆实际使用过程中，恶劣的工作环境和载荷工况，可能导致金属骨架出现磨损或断裂失效。因此，在动力总成悬置系统的开发过程中，需要确保悬置单元具有足够的强度性能，目前通常是采用动力总成悬置系统强度CAE分析来实现。

动力总成悬置系统强度CAE分析的本质就是考察金属骨架在设计工况下的受力状态是否满足设计要求，即需要进行仿真分析，以获取金属骨架在设计工况下的受力状态，并分析是否满足设计要求。目前已有的悬置单元受力状态获取方法是通过多体仿真分析获取各个悬置单元中心处在各种设计工况下的准静态力载荷，而后将获取的载荷应用在单个悬置单元上，逐一进行单个金属骨架的分析，进而得到金属骨架的受力状态，并分析是否满足设计要求。

上述分析方法存在以下问题，首先通过多体仿真提取载荷的工作繁琐，工作量大，其次由于多体仿真分析时提取的载荷是在悬置中心点处，应用过程中，分析模型需要做一定的简化，并需将悬置主、被动端分开计算，无法反映悬置主、被动端的相对运动及接触关系，也无法反应橡胶在悬置中的吸能作用和系统的安装约束条件，进而无法仿真模拟动力总成悬置系统的真实工作状态，使得可能的强度风险无法暴露，同时，由于动力总成悬置系统工作时，各个金属骨架均协同参与工作，采用逐一进行单个金属骨架分析的方法，显然存在较大缺陷。因此上述分析方法获取的受力状态误差较大，导致分析结果可靠性低，无法起到较好的参考作用。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种可靠性高的动力总成悬置系统的金属骨架的受力状态获取方法。

一种动力总成悬置系统的金属骨架受力状态获取方法，所述动力总成悬置系统包括用于支撑动力总成的至少一个悬置单元，所述悬置单元包括金属骨架及橡胶，所述方法包括：

将所述动力总成简化为一个质心点，将所述动力总成的质量赋在所述质心点上，将所述质心点与所有所述悬置单元建立成一整体模型；

对所述动力总成悬置系统设置载荷，分别对每个所述悬置单元的主动端和被动端设置接触关系，并根据设计安装状态，分别对每个所述悬置单元设置安装约束条件，以得到一约束整体模型；

对所述约束整体模型进行有限元求解，以得到每个所述金属骨架的受力状态。

上述动力总成悬置系统的金属骨架的受力状态获取方法，由于采用整体式建模思路，将动力总成和所有悬置单元共同参与分析，并充分考虑动力总成悬置系统在实际工作过程中涉及的安装约束条件、载荷、接触关系等情况，以真实仿真模拟动力总成悬置系统的实际工作状态，而后再对所述约束整体模型进行有限元分析，以获取金属骨架的受力状态，因此通过所述动力总成悬置系统的金属骨架的受力状态获取方法方法获取的金属骨架的受力状态，其精度及可靠性高，能够真实反映动力总成悬置系统的真实工作状态，起到较好的参考作用。不仅如此，所述动力总成悬置系统的金属骨架的受力状态获取方法，无需提取载荷，降低了工作量。