[发明专利]一种渐变壁厚分布的保险杠设计方法有效
申请号: | 201811589353.4 | 申请日: | 2018-12-25 |
公开(公告)号: | CN109992816B | 公开(公告)日: | 2023-05-23 |
发明(设计)人: | 宁博文;赵石鑫;闫美平;马君;李冠运;曹文浩;许文双;田亚文;邱建业;孙连;赵一州;张彭辉;郑亚菲;秦银隆;刘奇 | 申请(专利权)人: | 郑州日产汽车有限公司 |
主分类号: | G06F30/15 | 分类号: | G06F30/15;G06F30/20 |
代理公司: | 郑州异开专利事务所(普通合伙) 41114 | 代理人: | 韩鹏程 |
地址: | 450016 河南省郑*** | 国省代码: | 河南;41 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 渐变 分布 保险杠 设计 方法 | ||
本发明公开了一种渐变壁厚分布的保险杠设计方法,包括:第一步,在HyperMesh软件中进行保险杠的造型模拟,并在保险杠的中性层面进行网格划分,然后设定保险杠壁厚的初期值和每个网格区域壁厚的变量值;第二步;将在HyperMesh软件中建立的模型导入ABAQUS软件,并按照以下步骤对保险杠表面的网格区域逐一进行壁厚刚性应变分析:第三步,根据第二步确定的各个网格区域的最小壁厚值设计保险杠表面的壁厚分布,相邻区域存在壁厚差时,按照壁厚差的100倍设置过渡区的宽度。本发明能够最大程度地降低前保险杠的重量和成本,并避免注塑缺陷,在科学满足保险杠刚性设计要求的同时,实现保险杠的薄壁化、轻量化设计。
技术领域
本发明涉及汽车保险杠制造技术领域,尤其是涉及一种渐变壁厚分布的保险杠设计方法。
背景技术
汽车保险杠是车辆重要的安全防护装置,通常安装在车辆的最前端和最后端。在目前降成本、轻量化的趋势下,作为重要外观件和安全件的保险杠,其设计需要兼顾刚度和成本要求。以往薄壁保险杠的设计研究方向主要集中在材料的改进上,一般采用高流动性、高韧性、高强度和高刚性的改性聚丙烯材料实现薄壁化。由于壁厚均匀,容易出现部分区域刚度过低导致保险杠安全性能不达标,或者部分区域刚度过剩导致保险杠材料成本增加的现象。
发明内容
本发明提供一种渐变壁厚分布的保险杠设计方法,目的在于解决现有薄壁保险杠不能兼顾刚度和成本要求的问题。
为实现上述目的,本发明可采取下述技术方案:
本发明所述的渐变壁厚分布的保险杠设计方法,包括以下步骤:
第一步,在HyperMesh软件中进行保险杠的造型模拟,并在保险杠的中性层面进行网格划分,然后设定保险杠壁厚的初期值和每个网格区域壁厚的变量值;
第二步;将在HyperMesh软件中建立的模型导入ABAQUS软件,并按照以下步骤对保险杠表面的网格区域逐一进行壁厚刚性应变分析:
1)在保险杠周围选取自由度约束控制点,对保险杠进行全约束、或者X、Z向约束、或Y、Z向约束;
2)选择其中一个网格区域作为待分析区域,将保险杠其他区域的壁厚设为初期值,将待分析区域的壁厚按照变量值进行改变;在每一个变量值下,均向待分析区域的中心点线性加载一定范围的力,进行非线性求解,获得待分析区域在该变量值下对应的壁厚变形量;根据最大允许壁厚变形量,确定待分析区域的最小壁厚值;
3)按照步骤2)确定其他网格区域的最小壁厚值;
第三步,根据第二步确定的各个网格区域的最小壁厚值设计保险杠表面的壁厚分布,相邻区域存在壁厚差时,按照壁厚差的100倍设置过渡区的宽度。
本发明提供的渐变壁厚分布的保险杠设计方法,能够最大程度地降低前保险杠的重量和成本,并避免注塑缺陷,其通过刚性CAE仿真模拟技术分析保险杠表面不同壁厚对刚性形变的响应,指导保险杠表面不同区域的壁厚设计,在科学满足保险杠刚性设计要求的同时,实现保险杠的薄壁化、轻量化设计。
附图说明
图1是实施例中前保险杠的网格划分及网格中心点分布示意图。
图2是实施例中前保险杠自由度约束控制点的分布示意图。
图3是图1中前保险杠(左侧部分)的壁厚及过渡区分布示意图。
具体实施方式
本发明所述的渐变壁厚分布的保险杠设计方法,是一种通过CAE仿真技术进行薄壁刚性分析的设计方法,不仅适用于保险杠的薄壁化设计,也适用于仪表板、门护板等大型注塑件的薄壁化设计。
以下通过前保险杠的薄壁化设计过程来说明本发明所述的设计方法。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于郑州日产汽车有限公司,未经郑州日产汽车有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201811589353.4/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。