CN109614696B - 一种副车架的全约束逐层评价及正向开发方法 - Google Patents

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Abstract

一种副车架的全约束逐层评价及正向开发方法，其包括：评价步骤和基于其的正向开发步骤；评价步骤包括：根据副车架的结构层级，采用逐层累进分析且对每层均采用全约束的形式，以得到每层模态，且最后层的模态为最终模态；正向开发步骤：根据副车架的优化层级，对每层模态进行逐层累进优化，以得到每层优化模态，且最后层的优化模态为最终优化模态，其全约束方式避免了在设计初期橡胶衬套刚度不确定、不准确的弊端，逐层方法使得设计目标更清晰，不会遗漏局部模态性能。

Description

一种副车架的全约束逐层评价及正向开发方法
技术领域
本发明属于汽车设计技术领域，具体涉及一种前副车架的模态性能评价、以及适用于这种前副车架的正向开发设计的方法。
背景技术
随着汽车行业日益壮大，车辆品种越来越来多，前副车架是轿车上的重要的零部件，它连接着车身与底盘，它的性能模态评价方法直接影响到其设计开发以及与整车和底盘的匹配。目前，其性能模态评价主要是约束模态评价等；由于在设计初期，约束刚度尚未确定，所以，这种评价方法给这种前副车架的正向设计开发带来了难度。
发明内容
本发明的目的是提供一种前副车架的评价方法，为这种前副车架的正向设计开发提供了正确途径和目标。
为实现上述技术目的，本发明提供一种副车架的全约束逐层评价及正向开发方法，其包括：评价步骤和基于其的正向开发步骤；其中：所述评价步骤包括：根据所述副车架的结构层级，采用逐层累进分析且对每层均采用全约束的形式，以得到每层模态f，且最后层的模态为最终模态；所述正向开发步骤：根据所述副车架的优化层级，对所述每层模态f进行逐层累进优化，以得到每层优化模态，且最后层的优化模态为最终优化模态；所述结构层级包括：第一层：四个角及其衬套，第二层：连接摆臂及其衬套，第三层：连接稳定杆及其衬套，和第四层：连接方向机和动力总成悬置；所述优化层级包括：第一层：框架的钣金厚度，第二层：连接摆臂，第三层：连接稳定杆，第四层：连接方向机和动力总成悬置；所述评价步骤包括：第一层评价：采用全约束形式，把所述四个角的衬套视作为无穷大并建立第一层有限元分析模型，分析其全约束模态，以得到第一层模态f1；第二层评价：在所述第一层有限元分析模型和所述第一层模态f1的基础上，采用全约束形式，把所述连接摆臂的衬套的刚度视作为无穷大并建立第二层有限元分析模型，分析其全约束模态，以得到第二层模态f2；第三层评价：在所述第二层有限元分析模型和所述第二层模态f2的基础上，采用全约束形式，把所述连接稳定杆的衬套的刚度视作为无穷大并建立第三层有限元分析模型，分析其全约束模态，以得到第三层模态f3；第四层评价：在所述第三层有限元分析模型和第三层模态f3的基础上，采用全约束形式，把所述连接方向机和动力总成悬置的约束加入并建立第四层有限元分析模型，分析其全约束模态，以得到第四层模态f4；所述正向开发步骤包括：第一层正向开发：保留所述四个角的全约束并忽略其它约束，优化设计所述框架的钣金厚度，以得到第一层优化模态；第二层正向开发：在所述第一层正向开发的基础上，增加所述连接摆臂的全约束，优化其局部模态，以得到第二层优化模态；第三层正向开发：在所述第二层正向开发的基础上，增加所述连接稳定杆的全约束，优化其局部模态，以得到第三层优化模态；第四层正向开发：在所述第二层正向开发的基础上，增加所述连接方向机和动力总成悬置的约束，建立有限元分析模型，优化并得到第四层优化模态。
作为进一步的改进，所述第四层优化模态成为所述最终优化模态。
本发明提供了一种前副车架的全约束模态逐层评价方法，为这种前副车架的正向设计开发提供了正确途径和目标。
具体实施方式
本发明提供一种副车架的全约束逐层评价及正向开发方法，其包括：评价步骤和基于其的正向开发步骤；其中：所述评价步骤包括：根据所述副车架的结构层级，采用逐层累进分析且对每层均采用全约束的形式，以得到每层模态f，且最后层的模态为最终模态；所述正向开发步骤：根据所述副车架的优化层级，对所述每层模态f进行逐层累进优化，以得到每层优化模态，且最后层的优化模态为最终优化模态。
本发明提供了一种前副车架的全约束模态逐层评价方法，为这种前副车架的正向设计开发提供了正确途径和目标。
作为进一步的改进，所述结构层级包括：第一层：四个角及其衬套，第二层：连接摆臂及其衬套，第三层：连接稳定杆及其衬套，和第四层：连接方向机和动力总成悬置；所述优化层级包括：第一层：框架的钣金厚度，第二层：连接摆臂，第三层：连接稳定杆，第四层：连接方向机和动力总成悬置。
作为进一步的改进，所述评价步骤包括：第一层评价：采用全约束形式，把所述四个角的衬套视作为无穷大并建立第一层有限元分析模型，分析其全约束模态，以得到第一层模态f1；第二层评价：在所述第一层有限元分析模型和所述第一层模态f1的基础上，采用全约束形式，把所述连接摆臂的衬套的刚度视作为无穷大并建立第二层有限元分析模型，分析其全约束模态，以得到第二层模态f2；第三层评价：在所述第二层有限元分析模型和所述第二层模态f2的基础上，采用全约束形式，把所述连接稳定杆的衬套的刚度视作为无穷大并建立第三层有限元分析模型，分析其全约束模态，以得到第三层模态f3；第四层评价：在所述第三层有限元分析模型和第三层模态f3的基础上，采用全约束形式，把所述连接方向机和动力总成悬置的约束加入并建立第四层有限元分析模型，分析其全约束模态，以得到第四层模态f4。
作为进一步的改进，所述正向开发步骤包括：第一层正向开发：保留所述四个角的全约束并忽略其它约束，优化设计所述框架的钣金厚度，以得到第一层优化模态；第二层正向开发：在所述第一层正向开发的基础上，增加所述连接摆臂的全约束，优化其局部模态，以得到第二层优化模态；第三层正向开发：在所述第二层正向开发的基础上，增加所述连接稳定杆的全约束，优化其局部模态，以得到第三层优化模态；第四层正向开发：在所述第二层正向开发的基础上，增加所述连接方向机和动力总成悬置的约束，建立有限元分析模型，优化并得到第四层优化模态。
作为进一步的改进，所述第四层优化模态成为所述最终优化模态。
在本发明的优选实施例中:
一、具体评价步骤如下：
(1)第一层：把该前副车架的四个角的衬套看作无穷大，即全约束，建立有限元分析模型，分析其全约束模态；得到其模态f1；
(2)第二层：在第一层模型的基础上，把连接摆臂的衬套刚度看作无穷大，即全约束，建立有限元分析模型，分析其全约束模态；得到其模态f2；
(3)第三层：在第二层模型的基础上，把连接稳定杆的衬套刚度看作无穷大，即全约束，建立有限元分析模型，分析其全约束模态；得到其模态f3；
(4)第四层：在第三层模型的基础上，把连接方向机和动力总成悬置的约束加上，建立有限元分析模型，分析其全约束模态；得到其模态f4.
二、具体正向设计步骤如下：
(1)第一层：保留其四个角的全约束，忽略其它约束，优化设计其框架的钣金厚度；
(2)第二层：在第一层的基础上，增加其连接摆臂的全约束，优化其局部模态；
(3)第三层：在第二层的基础上，增加其稳定杆的全约束，优化其局部模态；
(4)第四层：在第三层的基础上，把连接方向机和动力总成悬置的约束加上，建立有限元分析模型，优化其最终模态。
本发明提出了根据全约束进行评价副车架的模态性能的方法，避免了在设计初期橡胶衬套刚度不确定，评价不准确的弊端；提出了逐层评价的流程和方法，使得设计目标更清晰，不会遗漏局部模态性能；为副车架的正向开发、逐层达标设计指明了目标和方向，缩短了后期的试验周期，节约了试验成本。
应了解本发明所要保护的范围不限于非限制性实施方案，应了解非限制性实施方案仅仅作为实例进行说明。本申请所要要求的实质的保护范围更体现于独立权利要求提供的范围，以及其从属权利要求。

Claims (2)

1.一种副车架的全约束逐层评价及正向开发方法，其包括：评价步骤和基于其的正向开发步骤；其特征在于：
所述评价步骤包括：根据所述副车架的结构层级，采用逐层累进分析且对每层均采用全约束的形式，以得到每层模态f，且最后层的模态为最终模态；
所述正向开发步骤：根据所述副车架的优化层级，对所述每层模态f进行逐层累进优化，以得到每层优化模态，且最后层的优化模态为最终优化模态；
所述结构层级包括：第一层：四个角及其衬套，第二层：连接摆臂及其衬套，第三层：连接稳定杆及其衬套，和第四层：连接方向机和动力总成悬置；
所述优化层级包括：第一层：框架的钣金厚度，第二层：连接摆臂，第三层：连接稳定杆，第四层：连接方向机和动力总成悬置；
所述评价步骤包括：
第一层评价：采用全约束形式，把所述四个角的衬套视作为无穷大并建立第一层有限元分析模型，分析其全约束模态，以得到第一层模态f1；
第二层评价：在所述第一层有限元分析模型和所述第一层模态f1的基础上，采用全约束形式，把所述连接摆臂的衬套的刚度视作为无穷大并建立第二层有限元分析模型，分析其全约束模态，以得到第二层模态f2；
第三层评价：在所述第二层有限元分析模型和所述第二层模态f2的基础上，采用全约束形式，把所述连接稳定杆的衬套的刚度视作为无穷大并建立第三层有限元分析模型，分析其全约束模态，以得到第三层模态f3；
第四层评价：在所述第三层有限元分析模型和第三层模态f3的基础上，采用全约束形式，把所述连接方向机和动力总成悬置的约束加入并建立第四层有限元分析模型，分析其全约束模态，以得到第四层模态f4；
所述正向开发步骤包括：
第一层正向开发：保留所述四个角的全约束并忽略其它约束，优化设计所述框架的钣金厚度，以得到第一层优化模态；
第二层正向开发：在所述第一层正向开发的基础上，增加所述连接摆臂的全约束，优化其局部模态，以得到第二层优化模态；
第三层正向开发：在所述第二层正向开发的基础上，增加所述连接稳定杆的全约束，优化其局部模态，以得到第三层优化模态；
第四层正向开发：在所述第二层正向开发的基础上，增加所述连接方向机和动力总成悬置的约束，建立有限元分析模型，优化并得到第四层优化模态。
2.如权利要求1所述的一种副车架的全约束逐层评价及正向开发方法，其特征在于：所述第四层优化模态成为所述最终优化模态。
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