[发明专利]一种热力耦合模拟汽车车灯反射镜的热变形分析方法

说明书

本发明属于设备领域，具体涉及一种热力耦合模拟汽车车灯反射镜的热变形分析方法，包括热仿真过程中的数据处理和提取；力学仿真中的数据处理和提取；将提取的数据进行热力耦合和求解，对结果进行后处理，热力耦合模拟结果能够反映车灯反射镜的热变形，评估灯具的明暗截止线偏移，其中，热力耦合模拟车灯反射镜的热变形通过联合仿真技术实现。本发明的有益效果是：对灯具有限元网格模型进行施加载荷和约束，考虑灯具反射镜热变形，分析明暗截止线偏移，因此本发明的分析方法相对传统分析方法结果更加可靠准确。

技术领域

本发明属于设备领域，具体涉及一种热力耦合模拟汽车车灯反射镜的热变形分析方法。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展，车灯在人们行车过程中有着非常重要的作用，现在相关法规中对汽车车灯照明性能的要求也是越来越高。汽车灯具中，前照灯和前雾灯具有远近光调节的功能，相关法规中对前照灯和前雾灯的明暗截止线偏移有着明确规定。在行车过程中，灯具处于点亮状态时，明暗截止线高度会发生变化，明暗截止线过高会使对面的来车或行人感到炫目，过低会使驾驶员无法看清车前视野，存在安全隐患；因此，明暗截止线偏移的稳定性对于驾驶安全有着重要意义。

目前，评估灯具明暗截止线的分析方法是：基于CAE建立灯具模型；将建模完成后的灯具模型进行施加载荷与约束，以便模拟灯具模型在行车过程中的真实状态；根据相关法规要求，对灯具模型添加激励载荷，分析灯具的明暗截止线偏移；然后评估模拟中的明暗截止线偏移是否超过标准值。

这种方法存在着一定的问题：如图1所示，在行车过程中，灯具处于点亮状态时，上述评估灯具明暗截止线的分析结果并不准确。汽车在行驶过程中，灯具在点亮状态时灯具中光源产生的热量会传递到灯具中的各组成部件，灯具由于温度分布不均及热膨胀系数的不同，灯具各部件(如产生明暗截止光线2的遮挡部件1)将会产生不同程度的热变形，并与其他载荷产生的变形进行叠加，这将会导致明暗截止光线2偏离其初始位置。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种对灯具有限元网格模型进行施加载荷和约束，考虑灯具反射镜热变形，分析明暗截止线偏移，因此本发明的分析方法相对传统分析方法结果更加可靠准确的热力耦合模拟汽车车灯反射镜的热变形分析方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种热力耦合模拟汽车车灯反射镜的热变形分析方法，其包括如下步骤，

步骤101：进行设计输入，应用3D建模软件建立灯具几何模型；

步骤102：将步骤101中处理好的灯具模型导入至热学模拟软件中，进行灯具热学模拟，建立灯具有限元网格模型，并进行边界条件的设定，指定灯具中各部件的材料热学参数；选择解算方案，求解出灯具在点亮后的温度场，评估灯具中各部件的温度；

步骤103：将步骤101中处理好的灯具模型导入至力学模拟软件中，进行灯具力学模拟，在有限元网格模型中，划分网格并进行网格单元质量的检查，指定灯具中各部件的材料属性参数，设置灯具中各部件之间连接关系，对灯具与车身固定的各个安装点施加自由度约束，自由度约束设定为实际工况相同的约束；

步骤104：将步骤102的热学模拟结果文件导入至步骤103中的力学模拟软件中，并对灯具中与车身固定的各个安装点添加激励载荷，选择求解器求解；

步骤105：完成步骤104的求解后，对力学模拟结果中灯具明暗截止线偏移量进行评估，判断步骤104模拟结果中灯具明暗截止线偏移量是否符合设计要求；

若模拟结果中灯具明暗截止线偏移量不符合设计要求，则提出结构优化方案，更新零件结构，在步骤101中重新建立灯具几何模型并继续分析；

若模拟结果中灯具明暗截止线偏移量符合设计要求，则灯具结构设计合理，结束仿真分析并保存结果。