[发明专利]一种基于Ogden本构模型的排气系统包络面分析方法

摘要

本发明公开了一种基于Ogden本构模型的排气系统包络面分析方法，包括以下步骤：1.建立排气系统三维几何模型；2.清理几何模型，划分有限元网格，采用超弹性模型表征橡胶材料的本构关系，获取超弹性本构模型参数；3.计算排气系统自由模态和约束模态，修正有限元模型；4.建立橡胶吊耳在不同极限工况下的接触关系；5.施加边界条件和各极限工况对应的加速度载荷，分析排气系统的非线性运动包络面，与传统建模方法得到的结果进行对比分析；6.用有限元后处理软件提取排气系统关注点的三向位移，与限值对比，根据需要进行结果可视化。本发明为提高汽车排气系统在极限工况下的运动包络面分析精度提供了一种简洁、有效的计算方法。

主权项

1.一种基于Ogden本构模型的排气系统包络面分析方法，其特征在于：步骤一、建立排气系统三维几何模型；步骤二、采用Ogden超弹性模型表征橡胶材料的本构关系，由实验数据拟合得到Ogden超弹性本构模型的参数；划分橡胶吊耳的有限元网格，以及排气系统有限元网格，建立有限元模型；Ogden本构模型的应变能密度函数描述如下：式中，α_i和μ_i为待定材料常数，D_i表征材料的可压缩性系数，J为弹性体积比，λ₁，λ₂，λ₃为3个主伸长比，N为多项式W的阶数，i＝1,…,；步骤三、施加边界条件，计算排气系统自由模态和约束模态，与实验结果对比并修正有限元模型；步骤四、基于美国通用公司10种极限工况，建立排气系统中的橡胶吊耳在不同极限工况下的接触关系；步骤五、根据排气系统模态分析情况施加边界条件，施加所述极限工况对应的加速度载荷，分析排气系统的非线性运动包络面，并与将橡胶吊耳简化为线性弹簧的传统建模方法得到的分析结果进行对比分析；步骤六、采用有限元后处理软件提取排气系统关注点的三向位移，并与限值对比，进行结果可视化。