CN103018024A

CN103018024A - 一种扭转刚度的评价方法

Info

Publication number: CN103018024A
Application number: CN2012105086739A
Authority: CN
Inventors: 李峰; 田冠男
Original assignee: Chery Automobile Co Ltd
Current assignee: Chery Automobile Co Ltd
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2013-04-03

Abstract

本发明公开了一种扭转刚度的评价方法，评价方法包括以下步骤：对待测件的适当位置施加约束；对待测件加载扭矩M，扭矩M的加载点在扭矩M的作用下产生形变位移，确定产生形变之前加载点与约束点连线、产生形变之后加载点与约束点连线之间的夹角θ；根据扭矩M与夹角θ的比值，确定待测件的扭转刚度值；通过对待测件的扭转刚度值与目标评价值进行比较，确定待测件的扭转刚度值是否合格。本发明通过扭矩M与夹角θ的比值，来确定待测件的扭转刚度值，扭矩M可以确定，对于同一待测件，夹角θ则是一定的，得到的扭转刚度值同样是不变的，这种评价方法可以准确的表达发动机盖的整体扭转刚度。

Description

一种扭转刚度的评价方法

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别涉及一种扭转刚度的评价方法。

背景技术

发动机盖是汽车构件之一，其性能的好坏，直接影响汽车的舒适性和总体性能。发动机盖一般由外板和内板组成，中间夹以隔热材料，内板起到增强刚度的作用，对发动机盖的主要性能要求是隔热隔音、自身质量轻，且刚度强，刚度是机械零件和构件抵抗变形的能力，前舱盖的刚度是设计时应考虑的重要参数，刚度不足将会引起前舱盖变形过大，可能与周围系统发生干涉，进而会影响前舱盖系统和整车的性能，实际生产中，需要专门的方法对发动机盖的刚度指标做出评估，

目前，对发动机盖扭转刚度的考察，一般采用位移法，即对发动机盖的适当位置施力，通过发动机盖的变形程度反映其扭转刚度，一般通过施加力的值与受力点受力变形产生的位移的比值，来确定发动机盖的扭转刚度。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

对发动机盖施力的位置没有统一的规定，对于同一个发动机盖，由于施力位置的不同，利用此方法得到的结果不同，所以这种方法很难准确的表达发动机盖的整体扭转刚度，导致无法对其性能指标进行监测评价，进而无法实现对其整体性能的提升。

发明内容

为了解决现有技术结果不精确，无法对发动机盖性能指标监测评价的问题，本发明实施例提供了一种扭转刚度的评价方法。所述技术方案如下：

一种扭转刚度的评价方法，所述评价方法包括以下步骤：

步骤101，对待测件的适当位置施加约束；

步骤102，对所述待测件加载扭矩M，所述待测件上所述扭矩M的加载点在扭矩M的作用下产生形变位移，确定产生形变之前所述加载点与所述约束点连线、产生形变之后所述加载点与所述约束点连线之间的夹角θ；

步骤103，根据所述扭矩M与所述夹角θ的比值，确定所述待测件的扭转刚度值；

步骤104，通过对所述待测件的扭转刚度值与目标评价值进行比较，确定所述待测件的扭转刚度值是否合格。

具体地，作为优选，所述扭矩M是一个向量，所述扭矩M包括大小、作用点和方向。

具体地，作为优选，所述加载点发生的形变位移的值是通过建立待测件有限元模型，求解得出。

具体地，作为优选，所述加载点不能与所述约束点重合。

具体地，作为优选，所述待测件上设置有缓冲块，所述扭矩M加载在所述缓冲块上。

进一步地，所述缓冲块为橡胶块。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例通过扭矩M与夹角θ的比值，来确定待测件的扭转刚度值，θ为产生形变之前加载点与约束点连线、产生形变之后加载点与约束点连线之间的夹角，在待测件扭矩M确定的情况下，对于同一待测件，夹角θ则是一定的，并不随加载点位置变化而相应变化，所以最终得到的扭转刚度值同样是不变的，这种评价方法可以准确的表达发动机盖的整体扭转刚度，从而对其性能指标进行准确监测评价，以便实现对其整体性能的提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的扭转刚度的评价方法流程图；

图2是本发明又一实施例提供的待测件加载扭矩示意图。

其中：1待测件，11约束点，12加载点，2缓冲块，S位移，L距离，θ夹角。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供的一种扭转刚度的评价方法，所述评价方法包括以下步骤：

步骤101，对待测件的适当位置施加约束；

其中，对待测件施加的约束和扭矩，均模拟待测件实际中的工况，一般对待测件的中间位置施加一个约束，即对其进行限制，如图2所示，在待测件1一侧施加扭矩M，使扭矩M的加载点12在扭矩M的作用下产生形变位移S，产生形变之前加载点12与约束点11连线，产生形变之后加载点12与约束点11连线，两条连线之间的夹角为θ，即待测件1因扭矩M所产生的扭转角为θ，加载点12与约束点11之间的距离为L，待测件1的扭转刚度值可由以下各公使推算得出：

待测件1的扭转刚度值K=M/θ

M=F*L

因为θ一般很小，近似等于其正切值，θ=arctg（S/L）≈S/L

因此K ≈ML/S=F*L²/S。

本发明实施例通过扭矩M与夹角θ的比值，来确定待测件1的扭转刚度值，θ为产生形变之前加载点12与约束点11连线、产生形变之后加载点12与约束点11连线之间的夹角，在扭矩M确定的情况下，对于同一待测件1，夹角θ则是一定的，并不随加载点12位置变化而相应变化，所以最终得到的扭转刚度值同样是不变的，通过对待测件1的扭转刚度值与目标评价值进行比较，确定所述待测件1的扭转刚度值是否合格，目标值是根据实际需要所灵活设定的，可以是一个范围值，如果超出此范围则认为不合格，这种评价方法可以准确的表达待测件1的整体扭转刚度，如发动机盖的整体扭转刚度，从而对其性能指标进行准确监测评价，以便实现对其整体性能的提升。

具体地，作为优选，所述扭矩M是一个向量，所述扭矩M包括大小、作用点和方向。扭矩M是根据实际中模拟待测件收到的冲击，包括冲击的大小、作用点和方向，均作为组成扭矩M的要素。

具体地，作为优选，所述加载点发生的形变位移S的值是通过建立待测件有限元模型，求解得出。本领域技术人员可知，通过建立有限元模型，模拟待测件实际工况并求解计算所需参数，是本领域常用的一种方法，可通过有限元软件进行计算。

如图2所示，具体地，作为优选，所述加载点12不能与所述约束点11重合。为保证准确计算待测件1的扭转刚度值，一般加载点12不能与约束点11重合，且要保证加载点12与约束点11相距一定距离，如此计算出的扭转刚度值才更为准确，具体距离根据实际需要灵活设置。

如图2所示，具体地，作为优选，所述待测件1上设置有缓冲块2，所述扭矩M加载在所述缓冲块2上。

如图2所示，进一步地，所述缓冲块2为橡胶块。本发明实施例中，待测件1为汽车发动机盖，缓冲块2一般设置在发动机盖和车身之间，用以防止发动机盖和车身碰撞摩擦产生损坏，在缓冲块2上加载扭矩M是为了完全模拟实际中发动机盖的受力情况，以便更准确的确定待测件1的扭转刚度值。

如图2所示，本发明实施例中，待测件1为汽车发动机盖，建立发动机盖有限元模型，根据建模标准，运用有限元软件前处理模块，选用合适的单元进行模拟；根据不同的性能考查要求制定不同的分析工况，分析工况包括：约束、扭矩、输入输出控制及评价体系；

约束——模拟发动机盖关闭状态受到的边界条件，在旋转铰链及发动机盖锁处分别施加适当的约束，即释放旋转铰链沿旋转轴的自由度，约束发动机盖锁一个平动自由度；

扭矩——行驶中的车辆受到来自路面的激励而产生的振动，对关闭的发动机盖产生冲击影响，传递这种影响的主要是布置在发动机盖的缓冲块2。缓冲块2安装在发动机盖内板上，位于内板与车身之间，材质多为不同刚度大小不同大小的橡胶块，刚度的大小要适中，既要满足能够吸收冲击能量的要求，又要满足一定的支撑和限位作用，工况中的扭矩M为沿缓冲块2受力方向所施加的冲击，是一个向量，包括冲击的大小、作用点和方向；

设置好输入输出控制等参数，就可以得到正确的有限元分析模型，运用有限元软件求解器，求解完成得到扭转刚度结果文件，运用有限元软件后处理模块打开结果文件后，首先查看发动机盖位移S云图，通过查看加载点12的位移值S，得到计算用的输出，再由所施加的扭矩M及加载点12到约束点11的距离L，计算出各种工况下的扭转刚度结果，在扭矩M确定的情况下，该方法下的扭转刚度值由S、L共同决定，而S、L均与缓冲块2的位置直接相关，即发动机盖不作变化，仅仅改变缓冲块2的位置，并不能轻易地改变发动机盖的扭转刚度值，就可以实现考查和控制发动机盖扭转性能的目标。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种扭转刚度的评价方法，其特征在于，所述评价方法包括以下步骤：

步骤101，对待测件的适当位置施加约束；

2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述扭矩M是一个向量，所述扭矩M包括大小、作用点和方向。

3.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述加载点发生形变位移的值是通过建立待测件有限元模型，并求解得出。

4.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述加载点不能与所述约束点重合。

5.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的评价方法，其特征在于，所述待测件上设置有缓冲块，所述扭矩M加载在所述缓冲块上。

6.根据权利要求5所述的评价方法，其特征在于，所述缓冲块为橡胶块。