CN109829183A - 一种安装支架模拟随机振动过程中的强度校核方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安装支架模拟随机振动过程中的强度校核方法，包括获取支架参数；计算安装臂A、B所受的弯曲应力。采用该技术方案大大减少了计算时间。

Description

一种安装支架模拟随机振动过程中的强度校核方法

技术领域

本发明涉及车载领域，特别涉及一种安装支架模拟随机振动过程中的强度校核方法。

背景技术

金属支架是车载显示屏的一种常用零件，起固定、支撑等作用。由于车辆行进过程中产生的随机振动会对安装支架造成很大影响，甚至会导致支架断裂。因此，在设计结构时往往会对支架进行随机振动的有限元分析。然而，每次支架结构更改时，都需重新进行有限元计算，耗时长，效率低，工作繁琐。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种安装支架模拟随机振动过程中的强度校核方法，大大减少了计算时间。

本发明实施例提供的一种安装支架模拟随机振动过程中的强度校核方法，包括：

获取支架参数：支架主面到两安装点的距离A和B；两安装点间的距离C；安装点到质心的最大距离L；车载显示屏在随机振动过程中最大加速度对其质心的惯性力F；两安装点均为全约束，支架顶端为车载显示屏质心位置；

计算安装臂A、B所受的弯曲应力：

安装臂A左端受力矩M1，安装臂B杆左端受力矩M2，支架总力矩为M，根据仿真及经验验证：

M＝M₁×(1+0.2)＝M₁+M₂

在水平力F作用下，安装臂A、B产生一定弯曲，假设两者变形大小一致，则：

式中：E为弹性模量；I1、I2分别为安装臂A、B的惯性矩，且有：

式中：w1、w2分别为安装臂A、B的宽度；h为两安装臂的厚度，因此有：

由M＝M1+M 2解上式得：

由材料力学可知，弯矩产生的弯曲应力为：

式中：σ1、σ2分别为安装臂A、B所受的弯曲应力。

由上可见，应用本实施例技术方案，由于本方法利用理论力学和材料力学计算支架受冲击时产生的应力，相比于有限元求解，大大减少了计算时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种支架简化结构及受力示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

本实施例提供一种安装支架模拟随机振动过程中的强度校核方法，本方法利用理论力学和材料力学计算支架受冲击时产生的应力，用于校核支架强度。根据支架结构及受力特点，支架受冲击时的受力示意图如图1所示，两处安装点均为全约束，支架顶端为车载显示屏质心位置，获取支架参数：支架主面到两安装点的距离A和B；两安装点间的距离C；安装点到质心的最大距离L；车载显示屏在随机振动过程中最大加速度对其质心的惯性力F；两安装点均为全约束，支架顶端为车载显示屏质心位置；

计算安装臂A、B所受的弯曲应力：

安装臂A左端受力矩M1，安装臂B杆左端受力矩M2，支架总力矩为M，根据仿真及经验验证：

M＝M₁×(1+0.2)＝M₁+M₂

在水平力F作用下，安装臂A、B产生一定弯曲，假设两者变形大小一致，则：

式中：E为弹性模量；I1、I2分别为安装臂A、B的惯性矩，且有：

式中：w1、w2分别为安装臂A、B的宽度；h为两安装臂的厚度，因此有：

由M＝M1+M 2解上式得：

由材料力学可知，弯矩产生的弯曲应力为：

式中：σ1、σ2分别为安装臂A、B所受的弯曲应力。

某项目的安装支架分别进行有限元计算和公式计算，得到安装臂A、B承受的最大应力，如下表。

	有限元计算结果/MPa	公式计算结果/MPa
			安装臂A	139	122
安装臂B	163	169

本方法利用理论力学和材料力学计算支架受冲击时产生的应力，相比于有限元求解，大大减少了计算时间。通过简化安装支架结构和受力状态，得到的支架应力公式简洁明了，不需进行复杂的数值求解。当支架结构更改时，只需输入相应的尺寸即可。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种安装支架模拟随机振动过程中的强度校核方法，其特征在于，包括：

获取支架参数：支架主面到两安装点的距离A和B；两安装点间的距离C；安装点到质心的最大距离L；车载显示屏在随机振动过程中最大加速度对其质心的惯性力F；两安装点均为全约束，支架顶端为车载显示屏质心位置；

计算安装臂A、B所受的弯曲应力：

安装臂A左端受力矩M1，安装臂B杆左端受力矩M2，支架总力矩为M，根据仿真及经验验证：

M＝M₁×(1+0.2)＝M₁+M₂

在水平力F作用下，安装臂A、B产生一定弯曲，假设两者变形大小一致，则：

式中：E为弹性模量；I1、I2分别为安装臂A、B的惯性矩，且有：

式中：w1、w2分别为安装臂A、B的宽度；h为两安装臂的厚度，因此有：

由M＝M1+M2解上式得：

由材料力学可知，弯矩产生的弯曲应力为：

式中：σ1、σ2分别为安装臂A、B所受的弯曲应力。