[发明专利]一种剪刀门铰链系统有限元模型建立方法及分析方法

权利要求书

1.一种剪刀门铰链系统有限元模型建立方法，其特征在于，包括：

建立包括铰链轴、连杆和铰链座的剪刀门铰链系统模型，并对剪刀门铰链系统模型划分网格，形成铰链轴单元、连杆单元和铰链座单元；

将铰链轴单元两端与铰链座单元之间相对固定设置，将铰链轴单元两端与连杆单元之间相对固定设置；

将铰链轴单元侧壁与连杆单元的接触设置为面面接触，将相邻连杆单元之间或相邻铰链座单元之间的接触设置为面面接触。

2.如权利要求1所述的剪刀门铰链系统有限元模型建立方法，其特征在于，在所述面面接触关系中，两接触面间的摩擦系数为0.1。

3.如权利要求1所述的剪刀门铰链系统有限元模型建立方法，其特征在于，在铰链轴单元侧壁与连杆单元之间的面面接触关系中，以铰链轴侧壁接触面单元为主接触单元，连杆接触面单元为从接触单元；

相邻连杆单元之间或相邻铰链座单元之间的面面接触关系中，以尺寸大的连杆单元或铰链座单元为主接触单元，尺寸小的连杆单元或铰链座单元为从接触单元。

4.如权利要求1所述的剪刀门铰链系统有限元模型建立方法，其特征在于，在将相邻连杆单元或相邻铰链座单元之间的接触设置为面面接触后，还包括：

在相邻连杆单元的接触面中，选取一对相邻节点设为弹簧单元，该弹簧单元的挤压方向刚度为1N/m；

在铰链轴单元与连杆单元的接触面中，选取一对相邻节点设为弹簧单元，该弹簧单元的旋转方向刚度为1N/m。

5.如权利要求1所述的剪刀门铰链系统有限元模型建立方法，其特征在于，在对剪刀门铰链系统模型划分网格，形成铰链轴单元、连杆单元和铰链座单元时，铰链轴单元和连杆单元采用六面体网格划分，铰链座单元采用四面体网格划分。

6.如权利要求5所述的剪刀门铰链系统有限元模型建立方法，其特征在于，所述六面体网格和四面体网格的单元尺寸为1mm。

7.如权利要求6所述的剪刀门铰链系统有限元模型建立方法，其特征在于，在建立包括铰链轴、连杆和铰链座的剪刀门铰链系统模型，并对剪刀门铰链系统模型划分网格，形成铰链轴单元、连杆单元和铰链座单元后，设定铰链座、铰链轴和连杆的材料属性，所述材料属性包括：弹性模量、泊松比、密度和应力应变曲线。

8.一种剪刀门铰链系统分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立包括铰链轴、连杆和铰链座的剪刀门铰链系统模型，并对剪刀门铰链系统模型划分网格，形成铰链轴单元、连杆单元和铰链座单元；

将铰链轴单元两端与铰链座单元之间相对固定设置，将铰链轴单元两端与连杆单元之间相对固定设置；

将铰链轴单元侧壁与连杆单元的接触设置为面面接触，将相邻连杆单元之间或相邻铰链座单元之间的接触设置为面面接触；

对已设置限定条件的剪刀门铰链系统模型施加设定荷载，通过仿真模拟获取剪刀门铰链系统塑性应变结果；

根据剪刀门铰链系统塑性应变结果，对剪刀门铰链系统强度进行判断。

9.如权利要求8所述的剪刀门铰链系统分析方法，其特征在于，当在第一工况仿真模拟时，所述设定荷载包括：在剪刀门铰链系统几何中心施加第一设定力和第二设定力，每根铰链轴中心点施加第一设定力和第二设定力；

当在第二工况仿真模拟时，所述设定荷载包括：在与车门连接的铰链座中心点施加第一设定力和第二设定力。

10.如权利要求8所述的剪刀门铰链系统分析方法，其特征在于，根据剪刀门铰链系统塑性应变结果，对剪刀门铰链系统强度进行判断，包括：

若剪刀门铰链系统塑性应变小于2％，判定剪刀门铰链系统不存在变形和脱开风险，否则剪刀门铰链系统存在变形和脱开风险。