[发明专利]汽车千斤顶支撑区域强度分析及后处理方法

摘要

汽车千斤顶支撑区域强度分析及后处理方法，包括以下步骤对车身进行三维扫描，获得三维数据；将三维数据传输至CAE软件建立三维数据模型并进行网格划分和模型连接；用千斤顶支架支撑车身建立连接关系，并垂直向上加载力；在加载点处加强制位移至产生屈曲变形；通过进行有限元计算获得模型的刚度矩阵和每个节点的位移矩阵；确定每个单元的变形，得出应变场；将获得的数据输入有限元处理软件，识别每个零件的最大应力及位置，进而判断强度是否符合要求。本方法，可以在设计阶段及时的发现该区域存在的风险，对不合格的结构进行优化改进，重新计算、评估直至该区域结构满足使用要求，缩短研发周期和降低实验成本。

主权项

汽车千斤顶支撑区域强度分析及后处理方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：对车身进行三维扫描，获得三维数据；步骤2：将三维数据传输至CAE软件建立三维数据模型并进行网格划分和模型连接；步骤3：用千斤顶支架支撑车身建立连接关系，在支撑处(区域)做BOLT处理，将BOLT中心除Z向外的自由度约束，并垂直向上加载力F：F＝0.8*m*g,m为最大允许质量下的轴荷，g为重力加速度；步骤4：在加载点处沿Y向加强制位移20mm，直至产生屈曲变形；步骤5：通过进行有限元计算获得模型的刚度矩阵[K]，并通过公式[U]＝[K]‑1*[F]得到每个节点的位移矩阵[U]，其中[K]‑1为所述刚度矩阵[K]的逆矩阵，[F]为作用在模型每个节点上的外力矩阵，每个节点上的力Fi可通过有限单元法由加载点的力F计算得出；步骤6：当三维数据模型中的每个点的位移确定之后，进而可以确定每个单元的变形，根据几何方程通过数值计算的方法由位移场计算得出应变场：ϵx=∂u∂x,γxy=∂u∂y+∂v∂x]]>ϵy=∂v∂y,γyz=∂v∂z+∂w∂y]]>ϵz=∂w∂z,γzx=∂w∂x+∂u∂z]]>其中εx，εy，εz和γxy，γyz，γzx分别为X、Y、Z方向的正应变和切应变，u，v，w为X、Y、Z方向的位移分量；再根据物理方程和每个零件不同的材料信息计算得到应力结果：ϵx=1E[σx-μ(σy+σz)],γxy=1Gτxy]]>ϵy=1E[σy-μ(σz+σx)],γyz=1Gτyz]]>ϵz=1E[σz-μ(σx+σy)],γzx=1Gτzx,G=E2(1+μ)]]>其中σx，σy，σz和τxy，τyz，τzx分别为X、Y、Z方向正应力和切应力，E为弹性模量，μ为泊松比；步骤7：将获得的应力数据输入有限元处理软件，识别每个零件的最大应力及位置，如果某个零件的等效应力超过了该零件的抗拉强度，则认为零件破坏，即强度不符合要求。同时对步骤4中的结果绘制力‑位移曲线，查看当加载点的反力Fj＝0.3F时，结构是否发生屈曲，若发生屈曲则不符合要求。