CN109783996A - 汽车发动机舱盖的摔盖分析方法、系统、存储介质及设备 - Google Patents
汽车发动机舱盖的摔盖分析方法、系统、存储介质及设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109783996A CN109783996A CN201910184706.0A CN201910184706A CN109783996A CN 109783996 A CN109783996 A CN 109783996A CN 201910184706 A CN201910184706 A CN 201910184706A CN 109783996 A CN109783996 A CN 109783996A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vehicle
- lid
- hatch cover
- finite element
- model
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims abstract description 102
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 241001465382 Physalis alkekengi Species 0.000 claims abstract description 16
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims description 10
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 8
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 6
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 230000008450 motivation Effects 0.000 claims description 4
- 230000005055 memory storage Effects 0.000 claims description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- FWEOQOXTVHGIFQ-UHFFFAOYSA-N 8-anilinonaphthalene-1-sulfonic acid Chemical compound C=12C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=CC=CC=1NC1=CC=CC=C1 FWEOQOXTVHGIFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012356 Product development Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000802 evaporation-induced self-assembly Methods 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000036244 malformation Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
本发明提供一种汽车发动机舱盖的摔盖分析方法、系统、存储介质及设备，所述汽车发动机舱盖的摔盖分析方法包括：建立整车的有限元模型；截取与汽车发动机舱盖的摔盖分析相关的部分车身模型，以获取整车截取部分；在整车截取部分与部件之间建立接触关系；对整车截取部分的有限元模型施加与摔盖相关的施加因素；对整车截取部分的有限元模型进行动力分析，以输出相互接触的部件之间的接触力；评估与汽车发动机舱盖接触的部件之间的接触力，以判断发动机舱盖是否发生摔盖。本发明可准确的实现对汽车发动机舱盖摔盖行为的CAE分析，确保了结构的安全性和可靠性，预防了发动机舱盖和外饰覆盖件及灯具之间的磕碰，和对锁系统冲击力太大的缺陷。
Description
技术领域
本发明属于计算机辅助工程(CAE)技术领域，涉及一种分析方法和系统，特别是涉及一种汽车发动机舱盖的摔盖分析方法、系统、存储介质及设备。
背景技术
汽车发动机舱盖在维修、保养、更换玻璃水等众多情况下都会被开启，对于没有气弹簧支撑的车型，或者气弹簧突然失效的情况下，如果汽车前端框架、外饰覆盖件、灯具、发动机舱盖等结构设计不匹配，在反复进行少数次甚至单次关闭操作后，外饰覆盖件或者灯具就会发生破坏，包括塑料件开裂，灯罩碎裂等。
关闭发动机舱盖时正确的做法是用手扶着发动机舱盖缓慢关闭，直到一个较小的角度时松手，舱盖自由落体旋转并锁闭。但一些用户可能会出现误操作的情况，在舱盖仍然开启很大角度的时候，就完全松手使舱盖自由落体旋转，此时舱盖的重力势能较大，转化为动能也会很大，最终在关闭时刻导致对锁机构的冲击力大幅增加，并且可能会对外饰覆盖件和灯具造成严重的影响。
以往通常只能通过实验的手段来避免针对此工况的设计缺陷，需要反复修改结构并生产样件进行实验，花费大量的研发成本，更重要的是多次修改结构、生产样件、进行实验的时间周期比较长，浪费更宝贵的时间成本。而目前现有的CAE分析方法也只是简单的使用LOCK单元来代替锁机构，根本无法模拟锁钩受冲击时弹开、锁闭的过程和状态，从而直接导致分析结果与实际偏差较大。
因此，如何提供一种汽车发动机舱盖的摔盖分析方法、系统、存储介质及设备，以解决现有技术通过多次修改结构、生产样件、进行实验的时间周期比较长，浪费更宝贵的时间成本，或通过现有的CAE分析方法也只是简单的使用LOCK单元来代替锁机构，无法模拟锁钩受冲击时弹开、锁闭的过程和状态，从而直接导致分析结果与实际偏差较大等缺陷，实已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种汽车发动机舱盖的摔盖分析方法、系统、存储介质及设备，用于解决现有技术通过多次修改结构、生产样件、进行实验的时间周期比较长，浪费更宝贵的时间成本，或通过现有的CAE分析方法也只是简单的使用LOCK单元来代替锁机构，无法模拟锁钩受冲击时弹开、锁闭的过程和状态，从而直接导致分析结果与实际偏差较大的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种汽车发动机舱盖的摔盖分析方法，包括：建立整车的有限元模型；截取与汽车发动机舱盖的摔盖分析相关的部分车身模型，以获取整车截取部分；在整车截取部分与部件之间建立接触关系；对所述整车截取部分的有限元模型施加与摔盖相关的施加因素；对所述整车截取部分的有限元模型进行动力分析，以输出相互接触的部件之间的接触力；评估与所述汽车发动机舱盖接触的部件之间的接触力，以判断所述发动机舱盖是否发生摔盖。
于本发明的一实施例中，所述建立整车的有限元模型的步骤包括：建立包含白车身、外饰、灯具、锁系统、发动机舱盖在内的有限元模型，并按照实际的连接关系建立焊点和胶粘连接。
于本发明的一实施例中，所述与汽车发动机舱盖的摔盖分析相关的部分车身模型包括实体缓冲块的模型和带有弹簧机构的锁系统的模型。
于本发明的一实施例中，所述汽车发动机舱盖的摔盖分析方法还包括建立实体建立缓冲块的模型；所述实体缓冲块的模型的步骤包括：通过实体单元建立实体缓冲块。于本发明的一实施例中，所述截取带有弹簧机构的锁系统的模型的步骤包括：从距车最前端1800mm的YZ平面上截取车身；其中，发动机舱盖处于开启状态，角度为最大误操作角；采用刚体单元建立锁系统的模型，使用质量点为每个部分单独赋予实际质量，锁系统里的转轴采用铰链单元模拟，弹簧机构使用弹簧-阻尼单元模拟，按照实际的弹簧力-位移性能设置弹簧刚度，锁系统的刚体与刚体之间、刚体与钣金件之间的使用连接件形式的梁单元连接。
于本发明的一实施例中，所述在整车与部件之间建立接触关系的步骤包括：在白车身、发动机舱盖的胶粘部位建立绑定接触；在整车的有限元模型的所有焊点位置建立绑定接触；整车的有限元模型中白车身整体建立通用自接触；在整车的有限元模型的锁系统之间建立通用自接触；发动机舱盖缓冲块与白车身前端横梁之间建立接触对关系；发动机舱盖的内板与灯具之间建立接触对关系；发动机舱盖的内板与车身上外饰覆盖件之间建立接触对关系；和/或发动机舱盖的舱盖锁钩与锁系统的各部件之间建立接触对关系。
于本发明的一实施例中，所述与摔盖相关的施加因素包括：初始边界载荷、重力场、绕铰链轴的初始角速度和/或车身切割边界及前减震器位置的全部自由度。
本发明另一方面提供一种汽车发动机舱盖的摔盖分析系统，包括：第一建立模块，用于建立整车的有限元模型；截取模块，用于截取与汽车发动机舱盖的摔盖分析相关的部分车身模型，以获取整车截取部分；第二建立模块，用于在整车与部件之间建立接触关系；施加模块，用于对所述整车的有限元模型施加与摔盖相关的施加因素；分析模块，用于对所述整车的有限元模型进行动力分析，以输出相互接触的部件之间的接触力；评估模块，用于评估与所述汽车发动机舱盖接触的部件之间的接触力，以判断所述发动机舱盖是否发生摔盖。
本发明又一方面提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述汽车发动机舱盖的摔盖分析方法。
本发明最后一方面提供一种设备，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述设备执行所述汽车发动机舱盖的摔盖分析方法。
如上所述，本发明所述的汽车发动机舱盖的摔盖分析方法、系统、存储介质及设备，具有以下有益效果：
本发明所提供的汽车发动机舱盖的摔盖分析方法、系统、存储介质及设备可准确的实现对汽车发动机舱盖摔盖行为的CAE分析，此方法极大程度上缩短了产品开发周期，降低开发成本，确保了结构的安全性和可靠性，预防了发动机舱盖和外饰覆盖件及灯具之间的磕碰，和对锁系统冲击力太大的缺陷。
附图说明
图1显示为本发明的汽车发动机舱盖的摔盖分析方法于一实施例中的流程示意图。
图2显示为本发明的汽车发动机舱盖的摔盖分析系统于一实施例中的原理结构示意图。
元件标号说明
| 2 | 汽车发动机舱盖的摔盖分析系统 |
| 21 | 第一建立模块 |
| 22 | 截取模块 |
| 23 | 第二建立模块 |
| 24 | 施加模块 |
| 25 | 分析模块 |
| 26 | 评估模块 |
| S11～S16 | 步骤 |
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明提供汽车发动机舱盖的摔盖分析方法、系统、存储介质及设备利用CAE技术和详细的锁机构有限元模型，对汽车发动机舱盖摔盖操作进行分析，可以准确的对结构接触状态和强度进行评估，如果不满足使用要求则可以快速的对设计方案进行改进优化和重新计算、评估，可以极大的缩短设计时间，降低试验和开发成本，并为疲劳分析提供准确的输入条件。技术原理如下：
建立包含白车身、外饰、灯具、锁系统、发动机舱盖在内的有限元模型，按照实际的连接关系建立焊点和胶粘连接；
建立必要的特殊模型，尤其是带有弹簧机构的锁系统详细模型；
建立接触关系，白车身、发动机舱盖的胶粘部分建立绑定接触，所有焊点位置建立绑定接触，白车身整体建立通用自接触，锁系统之间建立通用自接触，舱盖缓冲块与白车身前端横梁之间建立接触对，舱盖内板与灯具之间以及与其他车身外饰覆盖件之间建立接触对，舱盖锁钩与锁系统的各部件之间建立接触对；
施加初始边界载荷，对模型整体施加1倍重力场，对舱盖施加绕铰链轴的初始角速度；
施加约束，约束车身切割边界及前减震器位置的全部自由度；
求解设置，使用显式动力学分析方法，并考虑大变形影响，可以使用质量缩放以加快计算速度；
输出发动机舱盖和车身钣金件的整体应力，监测并输出缓冲块与车身的接触力，输出发舱盖与车灯、前围板的接触力，输出下锁体与钣金件所有连接点的单元力；
计算结果可以通过任意有限元后处理软件打开，可以查看模型各个位置的应力。重点对发动机舱盖与车灯、前外饰覆盖件的接触力进行评估，判断其是否存在磕碰，还可以对锁体承受的冲击力进行评估，以保证锁系统满足使用要求，降低发生破坏的风险。
实施例一
本实施例提供一种汽车发动机舱盖的摔盖分析方法，包括：
建立整车的有限元模型；
截取与汽车发动机舱盖的摔盖分析相关的部分车身模型，以获取整车截取部分；
在整车与部件之间建立接触关系；
对所述整车的有限元模型施加与摔盖相关的施加因素；
对所述整车的有限元模型进行动力分析，以输出相互接触的部件之间的接触力；
评估与所述汽车发动机舱盖接触的部件之间的接触力，以判断所述发动机舱盖是否发生摔盖。
以下将结合图示对本实施例所提供的汽车发动机舱盖的摔盖分析方法进行详细描述。请参阅图1，显示为汽车发动机舱盖的摔盖分析方法于一实施例中的流程示意图。如图1所示，所述汽车发动机舱盖的摔盖分析方法具体包括以下几个步骤：
S11，建立整车的有限元模型。
具体于本实施例中，借助ANSA、HYPERMASH或者ABAQUS等通用有限元前处理软件来建立包含白车身、外饰、灯具、锁系统、发动机舱盖在内的有限元模型，并按照实际的连接关系建立焊点和胶粘连接。
S12，从所述整车的有限元模型中，截取或建立与汽车发动机舱盖的摔盖分析相关的部分车身模型，以获取整车截取部分。
所述与汽车发动机舱盖的摔盖分析相关的部分车身模型包括实体缓冲块的模型和带有弹簧机构的锁系统的模型。
其中，实体缓冲块为橡胶材料，一般呈扁平的圆柱形，有两个或者多个分布在汽车发动机舱盖内板的边缘，可以通过拧动旋转来调节露出来的高度，在舱盖落下与车身接触时起到缓冲作用，避免把舱盖边缘下面的车身钣金和车灯砸坏。摔盖分析中必须建立实体缓冲块的模型，并且使用实体单元建立。
摔盖分析建立带有弹簧机构的锁系统的模型的目的是模拟关闭时受到冲击弹开，然后锁闭的过程。使用刚体单元建立完整的锁系统的模型，是因为不需要计算锁体本身的变形，不需要使用柔性单元导致计算量大幅增加；使用质量点为每个部分单独赋予实际质量，是因为刚体单元没有质量，需要附加上锁体的重量；锁系统里的转轴使用铰链单元模拟，是为了使锁系统内部能转动的机构受到外力载荷后可以转动；弹簧机构使用弹簧-阻尼单元模拟，按照真实的弹簧力-位移性能设置弹簧刚度，这里如果弹簧刚度设置大了，会导致舱盖落下之后也砸不开锁钩，如果设置小了会导致舱盖落下后弹起，顶开锁钩而锁不住；锁系统的刚体与刚体之间，刚体与钣金件之间的固定使用CONNECTOR形式的梁单元连接，以配合前门提到的参数设置，方便的输出单元力等计算结果。
具体于本实施例中，所述截取实体缓冲块的模型的步骤包括：通过实体单元建立实体缓冲块。
具体于本实施例中，所述截取带有弹簧机构的锁系统的模型的步骤包括：
从距车最前端1800mm的YZ平面上截取车身；其中，发动机舱盖处于开启状态，角度为最大误操作角；
采用刚体单元建立锁系统的模型，使用质量点为每个部分单独赋予实际质量，锁系统里的转轴采用铰链单元模拟，弹簧机构使用弹簧-阻尼单元模拟，按照实际的弹簧力-位移性能设置弹簧刚度，锁系统的刚体与刚体之间、刚体与钣金件之间的使用连接件形式(connector单元)的梁单元连接。
S13，在整车截取部分与部件之间建立接触关系。
具体于本实施例中，所述S12具体包括以下步骤：
在白车身、发动机舱盖的胶粘部位建立绑定接触；
在整车的有限元模型的所有焊点位置建立绑定接触；
整车的有限元模型中白车身整体建立通用自接触；
在整车的有限元模型的锁系统之间建立通用自接触；
发动机舱盖缓冲块与白车身前端横梁之间建立接触对关系；
发动机舱盖的内板与灯具之间建立接触对关系；
发动机舱盖的内板与车身上外饰覆盖件之间建立接触对关系；和/或
发动机舱盖的舱盖锁钩与锁系统的各部件之间建立接触对关系等等。
S14，对所述整车截取部分的有限元模型施加与摔盖相关的施加因素。在本实施例中，与摔盖相关的施加因素包括初始边界载荷、重力场、绕铰链轴的初始角速度和/或车身切割边界及前减震器位置的全部自由度。换句话说，所述S14包括施加初始边界载荷、对整车的有限元模型施加1倍重力场、对发动机舱盖施加绕铰链轴的初始角速度和/或施加约束车身切割边界及前减震器位置的全部自由度施加约束力。
对发动机舱盖施加绕铰链轴的初始角速度的步骤如下：
将发动机舱盖开启到最大误操作角，测量发动机舱盖的质量和质心位置，为舱盖施加绕铰链轴的初始角速度，大小为1，进行预分析，记录初始动能W1。在本实施例中，分析方法属于显式分析，只需计算出一个分析步，所需的初始动能就会计算出来。将发动机舱盖旋转到开启10度，再次测量质心位置，计算势能改变量W＝m*g*h；其中，m为发动机舱盖质量，h为质心高度变化值，将初始角速度的值由1改为：重新进行计算，计算时长500毫秒。
S15，对所述整车截取部分的有限元模型进行动力分析，以输出相互接触的部件之间的接触力。
在本实施例中，使用显示动力学分析方法对所述整车的有限元模型进行动力分析，并考虑大变形影响，可以使用质量缩放以加快计算速度。
具体地，在不同的有限元分析软件中的设置参数不同，
例如，采用ABAQUS软件，需要设置ANALYSIS TYPE＝*DYNAMIC,EXPLICIT。
例如，采用ABAQUS软件，需要设置NLGEOM＝YES。
在本实施例中，输出的相互接触的部件之间的接触力包括：
发动机舱盖和车身钣金件的整体应力；具体地，ABAQUS软件中*ELEMENT OUTPUT参数，设置为S，或者将*OUTPUT设置为PRESELECT都可以输出发动机舱盖和车身钣金件的整体应力；
实体缓冲块与车身的接触力；发动机舱盖与车灯、前围板的接触力；具体地，ABAQUS软件中*CONTACT OUTPUT参数，选择实体缓冲块与车身为接触对或选择发动机舱盖与车灯、前围板为接触对，添加CFNM参数。
下锁体与钣金件所有连接点的单元力；具体地，ABAQUS软件中*ELEMENT OUTPUT参数，然后选择下锁体与钣金件所有的连接单元，添加CTF参数。
S16，查看步骤S15输出的各个位置的应力，评估与所述汽车发动机舱盖接触的部件之间的接触力，以判断所述发动机舱盖是否发生摔盖。在本实施例中，重点评估汽车发动机舱盖于车灯的接触力、汽车发动机舱盖于前外饰覆盖件的接触力是否大于等于预设的接触力的力度，以判断出是否存在磕碰，对锁体承受的冲击力进行评估，以保证锁系统满足使用要求，降低锁体发生破坏的风险。
本实施例还提供一种存储介质(亦称为计算机可读存储介质)，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述汽车发动机舱盖的摔盖分析方法。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
通过本实施例所述汽车发动机舱盖的摔盖分析方法可准确的实现对汽车发动机舱盖摔盖行为的CAE分析，此方法极大程度上缩短了产品开发周期，降低开发成本，确保了结构的安全性和可靠性，预防了发动机舱盖和外饰覆盖件及灯具之间的磕碰，和对锁系统冲击力太大的缺陷。
实施例二
本实施例提供一种汽车发动机舱盖的摔盖分析系统，包括：
第一建立模块，用于建立整车的有限元模型；
截取模块，用于截取或建立与汽车发动机舱盖的摔盖分析相关的部分车身模型，以获取整车截取部分；
第二建立模块，用于在整车截取部分与部件之间建立接触关系；
施加模块，用于对所述整车截取部分的有限元模型施加与摔盖相关的施加因素；
分析模块，用于对所述整车截取部分的有限元模型进行动力分析，以输出相互接触的部件之间的接触力；
评估模块，用于评估与所述汽车发动机舱盖接触的部件之间的接触力，以判断所述发动机舱盖是否发生摔盖。
以下将结合图示对本实施例所提供的汽车发动机舱盖的摔盖分析系统进行详细描述。请参阅图2，显示为汽车发动机舱盖的摔盖分析系统于一实施例中的原理结构示意图。如图2所示，所述汽车发动机舱盖的摔盖分析系统2包括：第一建立模块21、截取模块22、第二建立模块23、施加模块24、分析模块25及评估模块26。
所述第一建立模块21用于建立整车的有限元模型。
具体于本实施例中，所述第一建立模块21用于借助ANSA、HYPERMASH或者ABAQUS等通用有限元前处理软件来建立包含白车身、外饰、灯具、锁系统、发动机舱盖在内的有限元模型，并按照实际的连接关系建立焊点和胶粘连接。
与所述第一建立模块21耦合的截取模块22用于从所述整车的有限元模型中，截取或建立与汽车发动机舱盖的摔盖分析相关的部分车身模型，。
所述与汽车发动机舱盖的摔盖分析相关的部分车身模型包括实体缓冲块的模型和带有弹簧机构的锁系统的模型。
其中，实体缓冲块为橡胶材料，一般呈扁平的圆柱形，有两个或者多个分布在汽车发动机舱盖内板的边缘，可以通过拧动旋转来调节露出来的高度，在舱盖落下与车身接触时起到缓冲作用，避免把舱盖边缘下面的车身钣金和车灯砸坏。摔盖分析中必须建立实体缓冲块的模型，并且使用实体单元建立。
摔盖分析建立带有弹簧机构的锁系统的模型的目的是模拟关闭时受到冲击弹开，然后锁闭的过程。使用刚体单元建立完整的锁系统的模型，是因为不需要计算锁体本身的变形，不需要使用柔性单元导致计算量大幅增加；使用质量点为每个部分单独赋予实际质量，是因为刚体单元没有质量，需要附加上锁体的重量；锁系统里的转轴使用铰链单元模拟，是为了使锁系统内部能转动的机构受到外力载荷后可以转动；弹簧机构使用弹簧-阻尼单元模拟，按照真实的弹簧力-位移性能设置弹簧刚度，这里如果弹簧刚度设置大了，会导致舱盖落下之后也砸不开锁钩，如果设置小了会导致舱盖落下后弹起，顶开锁钩而锁不住；锁系统的刚体与刚体之间，刚体与钣金件之间的固定使用CONNECTOR形式的梁单元连接，以配合前门提到的参数设置，方便的输出单元力等计算结果。
于本实施例中，所述截取模块22用于截取实体缓冲块的模型，具体地，通过实体单元建立实体缓冲块。
于本实施例中，所述截取模块22用于截取带有弹簧机构的锁系统的模型，具体地，
从距车最前端1800mm的YZ平面上截取车身；其中，发动机舱盖处于开启状态，角度为最大误操作角；
采用刚体单元建立锁系统的模型，使用质量点为每个部分单独赋予实际质量，锁系统里的转轴采用铰链单元模拟，弹簧机构使用弹簧-阻尼单元模拟，按照实际的弹簧力-位移性能设置弹簧刚度，锁系统的刚体与刚体之间、刚体与钣金件之间的使用连接件形式的梁单元连接。
与所述第一建立模块21和截取模块22耦合的第二建立模块23用于在整车与部件之间建立接触关系。
具体于本实施例中，所述第二建立模块23具体用于：
在白车身、发动机舱盖的胶粘部位建立绑定接触；
在整车的有限元模型的所有焊点位置建立绑定接触；
整车的有限元模型中白车身整体建立通用自接触；
在整车的有限元模型的锁系统之间建立通用自接触；
发动机舱盖缓冲块与白车身前端横梁之间建立接触对关系；
发动机舱盖的内板与灯具之间建立接触对关系；
发动机舱盖的内板与车身上外饰覆盖件之间建立接触对关系；和/或
发动机舱盖的舱盖锁钩与锁系统的各部件之间建立接触对关系等等。
与所述截取模块22和第二建立模块23耦合的施加模块24用于对所述整车的有限元模型施加与摔盖相关的施加因素。在本实施例中，与摔盖相关的施加因素包括初始边界载荷、重力场、绕铰链轴的初始角速度和/或车身切割边界及前减震器位置的全部自由度。换句话说，所述施加模块24用于施加初始边界载荷、对整车的有限元模型施加1倍重力场、对发动机舱盖施加绕铰链轴的初始角速度和/或施加约束车身切割边界及前减震器位置的全部自由度施加约束力。
与所述施加模块24耦合的分析模块25用于对所述整车的有限元模型进行动力分析，以输出相互接触的部件之间的接触力。
在本实施例中，所述分析模块25使用显示动力学分析方法对所述整车的有限元模型进行动力分析，并考虑大变形影响，可以使用质量缩放以加快计算速度。
在本实施例中，输出的相互接触的部件之间的接触力包括：
发动机舱盖和车身钣金件的整体应力；具体地，ABAQUS软件中*ELEMENT OUTPUT参数，设置为S，或者将*OUTPUT设置为PRESELECT都可以输出发动机舱盖和车身钣金件的整体应力；
实体缓冲块与车身的接触力；发动机舱盖与车灯、前围板的接触力；具体地，ABAQUS软件中*CONTACT OUTPUT参数，选择实体缓冲块与车身为接触对或选择发动机舱盖与车灯、前围板为接触对，添加CFNM参数。
下锁体与钣金件所有连接点的单元力；具体地，ABAQUS软件中*ELEMENT OUTPUT参数，然后选择下锁体与钣金件所有的连接单元，添加CTF参数。
与所述分析模块25耦合的评估模块26用于查看所述分析模块25输出的各个位置的应力，评估与所述汽车发动机舱盖接触的部件之间的接触力，以判断所述发动机舱盖是否发生摔盖。在本实施例中，所述评估模块26重点评估汽车发动机舱盖于车灯的接触力、汽车发动机舱盖于前外饰覆盖件的接触力是否大于等于预设的接触力的力度，以判断出是否存在磕碰，对锁体承受的冲击力进行评估，以保证锁系统满足使用要求，降低锁体发生破坏的风险。
实施例三
本实施例提供一种设备，包括：处理器、存储器、收发器、通信接口或/和系统总线；存储器和通信接口通过系统总线与处理器和收发器连接并完成相互间的通信，存储器用于存储计算机程序，通信接口用于和其他设备进行通信，处理器和收发器用于运行计算机程序，使设备执行如实施例一所述汽车发动机舱盖的摔盖分析方法的各个步骤。
上述提到的系统总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备(如客户端、读写库和只读库)之间的通信。存储器可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本发明所述的汽车发动机舱盖的摔盖分析方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。
本发明还提供一种汽车发动机舱盖的摔盖分析系统，所述汽车发动机舱盖的摔盖分析系统可以实现本发明所述的汽车发动机舱盖的摔盖分析方法，但本发明所述的汽车发动机舱盖的摔盖分析方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的汽车发动机舱盖的摔盖分析系统的结构，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本发明的保护范围内。
综上所述，本发明所提供的汽车发动机舱盖的摔盖分析方法、系统、存储介质及设备可准确的实现对汽车发动机舱盖摔盖行为的CAE分析，此方法极大程度上缩短了产品开发周期，降低开发成本，确保了结构的安全性和可靠性，预防了发动机舱盖和外饰覆盖件及灯具之间的磕碰，和对锁系统冲击力太大的缺陷。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种汽车发动机舱盖的摔盖分析方法，其特征在于，包括：
建立整车的有限元模型；
截取与汽车发动机舱盖的摔盖分析相关的部分车身模型，以获取整车截取部分；
在整车截取部分与部件之间建立接触关系；
对所述整车截取部分的有限元模型施加与摔盖相关的施加因素；
对所述整车截取部分的有限元模型进行动力分析，以输出相互接触的部件之间的接触力；
评估与所述汽车发动机舱盖接触的部件之间的接触力，以判断所述发动机舱盖是否发生摔盖。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机舱盖的摔盖分析方法，其特征在于，所述建立整车的有限元模型的步骤包括：
建立包含白车身、外饰、灯具、锁系统、发动机舱盖在内的有限元模型，并按照实际的连接关系建立焊点和胶粘连接。
3.根据权利要求2所述的汽车发动机舱盖的摔盖分析方法，其特征在于，所述与汽车发动机舱盖的摔盖分析相关的部分车身模型包括实体缓冲块的模型和带有弹簧机构的锁系统的模型。
4.根据权利要求3所述的汽车发动机舱盖的摔盖分析方法，其特征在于，所述汽车发动机舱盖的摔盖分析方法还包括实体缓冲块的模型；所述建立实体缓冲块的模型的步骤包括：通过实体单元建立实体缓冲块。
5.根据权利要求3所述的汽车发动机舱盖的摔盖分析方法，其特征在于，所述截取带有弹簧机构的锁系统的模型的步骤包括：
从距车最前端1800mm的YZ平面上截取车身；其中，发动机舱盖处于开启状态，角度为最大误操作角；
采用刚体单元建立锁系统的模型，使用质量点为每个部分单独赋予实际质量，锁系统里的转轴采用铰链单元模拟，弹簧机构使用弹簧-阻尼单元模拟，按照实际的弹簧力-位移性能设置弹簧刚度，锁系统的刚体与刚体之间、刚体与钣金件之间的使用连接件形式的梁单元连接。
6.根据权利要求1所述的汽车发动机舱盖的摔盖分析方法，其特征在于，所述在整车与部件之间建立接触关系的步骤包括：
在白车身、发动机舱盖的胶粘部位建立绑定接触；
在整车的有限元模型的所有焊点位置建立绑定接触；
整车的有限元模型中白车身整体建立通用自接触；
在整车的有限元模型的锁系统之间建立通用自接触；
发动机舱盖缓冲块与白车身前端横梁之间建立接触对关系；
发动机舱盖的内板与灯具之间建立接触对关系；
发动机舱盖的内板与车身上外饰覆盖件之间建立接触对关系；和/或
发动机舱盖的舱盖锁钩与锁系统的各部件之间建立接触对关系。
7.根据权利要求1所述的汽车发动机舱盖的摔盖分析方法，其特征在于，所述与摔盖相关的施加因素包括：初始边界载荷、重力场、绕铰链轴的初始角速度和/或车身切割边界及前减震器位置的全部自由度。
8.一种汽车发动机舱盖的摔盖分析系统，其特征在于，包括：
第一建立模块，用于建立整车的有限元模型；
截取模块，用于截取与汽车发动机舱盖的摔盖分析相关的部分车身模型，以获取整车截取部分；
第二建立模块，用于在整车截取部分与部件之间建立接触关系；
施加模块，用于对所述整车截取部分的有限元模型施加与摔盖相关的施加因素；
分析模块，用于对所述整车截取部分的有限元模型进行动力分析，以输出相互接触的部件之间的接触力；
评估模块，用于评估与所述汽车发动机舱盖接触的部件之间的接触力，以判断所述发动机舱盖是否发生摔盖。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述汽车发动机舱盖的摔盖分析方法。
10.一种设备，其特征在于，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述设备执行如权利要求1至7中任一项所述汽车发动机舱盖的摔盖分析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910184706.0A CN109783996A (zh) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | 汽车发动机舱盖的摔盖分析方法、系统、存储介质及设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910184706.0A CN109783996A (zh) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | 汽车发动机舱盖的摔盖分析方法、系统、存储介质及设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109783996A true CN109783996A (zh) | 2019-05-21 |
Family
ID=66489018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910184706.0A Pending CN109783996A (zh) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | 汽车发动机舱盖的摔盖分析方法、系统、存储介质及设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109783996A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111274723A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-06-12 | 东南大学 | 一种力/热环境下复合材料整流罩结构分离及强度可靠性分析方法 |
| CN111695236A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-09-22 | 上汽大众汽车有限公司 | 一种基于空气压力载荷的发动机舱盖抖动模拟分析方法 |
| CN112241568A (zh) * | 2020-09-24 | 2021-01-19 | 北京新能源汽车技术创新中心有限公司 | 一种基于有限元的发动机盖开闭耐久疲劳分析方法 |
| CN112896373A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-06-04 | 东风柳州汽车有限公司 | 汽车发动机罩变形预测方法、装置、设备及存储介质 |
| CN113155439A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-07-23 | 恒大新能源汽车投资控股集团有限公司 | 车辆开闭件疲劳检测方法和系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6081654A (en) * | 1998-05-21 | 2000-06-27 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for designing a vehicle door |
| CN103034749A (zh) * | 2012-09-26 | 2013-04-10 | 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 | 基于cae分析的汽车车门入侵的评价方法 |
| WO2016141725A1 (zh) * | 2015-03-12 | 2016-09-15 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 高速动车组车体局部结构失稳有限元仿真装置及其方法 |
| CN106844873A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-06-13 | 华晨汽车集团控股有限公司 | 用于车门玻璃升降器导轨强度进行cae分析的方法 |
| CN109255195A (zh) * | 2018-09-27 | 2019-01-22 | 北京长城华冠汽车技术开发有限公司 | 车门的开闭件预弯分析方法、装置及实现装置 |
-
2019
- 2019-03-12 CN CN201910184706.0A patent/CN109783996A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6081654A (en) * | 1998-05-21 | 2000-06-27 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for designing a vehicle door |
| CN103034749A (zh) * | 2012-09-26 | 2013-04-10 | 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 | 基于cae分析的汽车车门入侵的评价方法 |
| WO2016141725A1 (zh) * | 2015-03-12 | 2016-09-15 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 高速动车组车体局部结构失稳有限元仿真装置及其方法 |
| CN106844873A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-06-13 | 华晨汽车集团控股有限公司 | 用于车门玻璃升降器导轨强度进行cae分析的方法 |
| CN109255195A (zh) * | 2018-09-27 | 2019-01-22 | 北京长城华冠汽车技术开发有限公司 | 车门的开闭件预弯分析方法、装置及实现装置 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111274723A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-06-12 | 东南大学 | 一种力/热环境下复合材料整流罩结构分离及强度可靠性分析方法 |
| CN111695236A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-09-22 | 上汽大众汽车有限公司 | 一种基于空气压力载荷的发动机舱盖抖动模拟分析方法 |
| CN111695236B (zh) * | 2020-04-29 | 2022-05-17 | 上汽大众汽车有限公司 | 一种基于空气压力载荷的发动机舱盖抖动模拟分析方法 |
| CN112241568A (zh) * | 2020-09-24 | 2021-01-19 | 北京新能源汽车技术创新中心有限公司 | 一种基于有限元的发动机盖开闭耐久疲劳分析方法 |
| CN112896373A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-06-04 | 东风柳州汽车有限公司 | 汽车发动机罩变形预测方法、装置、设备及存储介质 |
| CN113155439A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-07-23 | 恒大新能源汽车投资控股集团有限公司 | 车辆开闭件疲劳检测方法和系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109783996A (zh) | 汽车发动机舱盖的摔盖分析方法、系统、存储介质及设备 | |
| US8904319B2 (en) | Method and apparatus for merging EDA coverage logs of coverage data | |
| US8219947B2 (en) | Method and apparatus for merging EDA coverage logs of coverage data | |
| Kunzli et al. | Combining simulation and formal methods for system-level performance analysis | |
| CN110245067A (zh) | 安全关键软件自动化基于需求的测试实例生成系统和方法 | |
| US8838430B1 (en) | Detection of memory access violation in simulations | |
| US20110077912A1 (en) | Hybrid Element Enabling Solid/SPH Coupling Effect | |
| JP2010140487A (ja) | データ処理システムにおけるトラフィックフローの統計的表示の使用 | |
| KR20130091096A (ko) | 하이브리드 시스템을 검증하기 위한 시뮬레이션 장치 및 방법 | |
| US8539406B2 (en) | Equivalence checking for retimed electronic circuit designs | |
| US10853545B1 (en) | Automatic gate-level FS analysis and FMEDA | |
| CN112241568A (zh) | 一种基于有限元的发动机盖开闭耐久疲劳分析方法 | |
| Brito et al. | Modelling and simulation of dynamic and partially reconfigurable systems using SystemC | |
| CN110633478B (zh) | 一种汽车车门猛关的寿命获取方法及系统 | |
| CN112685897B (zh) | 一种不同等级训练系统仿真数据包需求清单构建方法 | |
| Lafaye et al. | Model driven early exploration of IMA execution platform | |
| CN102054088A (zh) | 用于原型制作片上系统设计的虚拟平台 | |
| US11080444B1 (en) | Concurrent fault co-simulator | |
| CN106649903A (zh) | 一种货车扭杆式翻转机构有限元模型的混合网格划分方法 | |
| Bamford et al. | Challenges in system on chip verification | |
| US11847396B1 (en) | Integrated circuit design using multi-bit combinational cells | |
| Gilormini et al. | Viscous drag and rod orientation kinematics in an orthotropic fluid | |
| Li | [Retracted] Finite Element Structure Analysis of Automobile Suspension Control Arm Based on Neural Network Control | |
| Sforza et al. | A" design for verification" methodology | |
| Sowmya et al. | A system verilog approach for verification of memory controller |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190521 |