[发明专利]车灯碎石冲击的模拟试验方法

说明书

本发明涉及车灯设计技术领域，尤其涉及车灯碎石冲击的模拟试验方法，包括以下步骤：S1.向前处理软件中输入车灯数模，并进行网格划分；S2.向前处理软件中输入材料信息、边界条件信息；S3.将S1和S2中得到的文件导入有限元分析软件，输入模拟试验条件，得到最大应力值；S4.比较最大应力值与材料的屈服强度，若最大应力值小于材料的屈服强度，则根据模拟判断车灯面罩无塑性变形及破裂风险，将车灯制成产品实物进行碎石冲击设备验证，得到验证结果；若最大应力值大于材料的屈服强度，则根据模拟判断车灯面罩有塑性变形及破裂风险，对车灯结构优化得到改善后的车灯数模，返回S1，直至模拟结果判断车灯面罩无塑性变形及破裂风险。

技术领域

本发明涉及车灯设计技术领域，尤其涉及车灯碎石冲击的模拟试验方法。

背景技术

汽车在行驶过程中，行经的环境难以预测，有时经过山区碎石频发区域，有时对方运石车有碎石掉落，都存在冲击车灯面罩的可能，而冲击后如面罩强度不足将造成其破裂，进而导致车灯进水起雾，影响照明造成整灯报废。为避免车灯因碎石冲击造成的经济损失，在车灯开发阶段需进行碎石冲击试验，验证车灯面罩是否符合强度。

在车灯设计过程中，工程师凭经验设计车灯面罩结构，时常出现强度不足或“过设计”，在试验阶段也只是用碎石抛掷或自由落体撞击车灯，难以控制碎石冲击的速度，难以复现真实工况。国家标准GB/T 10485-2007《道路车辆外部照明和光信号装置环境耐性》也给出了配光镜强度试验方法，其中也仅以简单的实物测试方法对车灯的耐碎石冲击性能进行判断，一方面可靠性较低，另一方面实物测试的效率较低，若产品实物不符合标准，还会经历反复的修改，导致产品开发周期延长，开发成本增加。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种车灯碎石冲击的模拟试验方法，包括以下步骤：

S1.向前处理软件中输入车灯数模，并进行网格划分；

S2.向前处理软件中输入材料信息、边界条件信息；

S3.将S1和S2中得到的文件导入有限元分析软件，输入模拟试验条件，得到最大应力值；

S4.比较最大应力值与材料的屈服强度，若最大应力值小于材料的屈服强度，则根据模拟判断车灯面罩无塑性变形及破裂风险，将车灯制成产品实物进行碎石冲击设备验证，得到验证结果；若最大应力值大于材料的屈服强度，则根据模拟判断车灯面罩有塑性变形及破裂风险，对车灯结构优化得到改善后的车灯数模，返回S1，直至模拟结果判断车灯面罩无塑性变形及破裂风险。

作为一种优选的技术方案，所述方法还包括步骤S5：根据碎石冲击设备验证结果，对S2中的材料信息、边界条件信息及S3中的模拟试验条件进行优化。

作为一种优选的技术方案，所述网格划分的网格尺寸为0.5～5mm。

作为一种优选的技术方案，所述网格划分的网格类型为三角形和四边形混合单元。

作为一种优选的技术方案，所述材料信息包括面罩材料和灯体材料；所述边界条件信息包括面罩和灯体的连接方式、灯体的安装方式。

作为一种优选的技术方案，所述模拟试验条件包括碎石条件。

作为一种优选的技术方案，所述碎石条件至少包括碎石形状、碎石大小、碎石材质、碎石初速度。

作为一种优选的技术方案，所述碎石冲击设备包括碎石存放区；所述碎石存放区通过斜面连接下方的碎石通道；所述碎石通道的一端与导气管连接；所述导气管与压力控制阀、压力显示表依次连接；所述碎石通道的另一端与碎石窗口相对设置；所述碎石窗口与车灯固定架连接，在测试过程中车灯被固定在车灯固定架上，碎石穿过碎石窗口冲击在车灯上；所述碎石窗口和车灯固定架的下方设置碎石回收区。