CN110502788B - 一种考虑密封条非线性压缩特性的车门变形获取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种考虑密封条非线性压缩特性的车门变形获取方法,基于有限元分析获取车门密封条压缩过程的非线性压缩载荷‑变形量数据,通过分段样条插值获取密封条非线性压缩载荷‑变形量函数关系,基于计算流体力学分析获取车门外表面的气流压力数据,基于有限元分析获取汽车车门上所需要求解变形的位置和方向以及气流力作用点位置和作用方向的柔度矩阵,利用数值分析方法迭代求解车门变形量。该方法为车门变形的工程分析提供快速计算和评价的手段,为密封条的压缩评价和声学优化提供数值分析方法和基础,与现有技术相比,本发明具有计算过程步骤简单、便于程序化、通用性好、工程实用价值高等优点。

Description

一种考虑密封条非线性压缩特性的车门变形获取方法
技术领域
本发明涉及车辆门部件的力学和声学工程分析领域,尤其是涉及一种考虑密封条非线性压缩特性和气流作用力的车门变形获取方法。
背景技术
高速风噪声是当前提升汽车乘员舱舒适性的突出问题,改善高速工况下车门部件的密封与隔声性能可以有效降低高频风噪声,涉及的工程问题包括车门的刚度、密封条的压缩率、密封条的隔声性能、车身外气流作用、车门系统的振动特性等。成熟的有限元理论和商业代码为车门部件的工程分析提供了基础和工具,可实现复杂结构在有限边界条件下的静力学分析、动力学分析、声学分析等;车身的流场工程分析也得益于有限元理论以及计算流体力学理论和商业代码的应用,如不同车速、不同偏角的稳态或瞬态流场压力及速度计算。然而,与车门接触的密封条非线性和大变形压缩特性使得车门部件工程分析的边界条件复杂、求解效率低甚至求解难以收敛,目前公知的处理方法是用线性化弹簧近似等效,便于绕过非线性求解的难收敛问题,这种近似处理缺乏对密封条非线性压缩特性的考虑,特别是对于安装两道甚至多道密封条、变截面密封条、特殊截面设计的密封条等情况下的车门变形分析,线性化处理将导致求解偏离实际,也无法有效评估密封条截面设计对力学和声学响应的影响。现有技术中还缺乏将高速气流作用与密封条非线性压缩特性同时考虑到车门的变形分析中。因此,提出一种能够同时考虑密封条非线性力学特性影响和高速气流作用的车门变形分析方法有利于更准确评价车门和密封条共同变形的情况,有利于进一步评估密封条的材料和结构设计对隔声的影响。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种考虑密封条非线性压缩特性的车门变形获取方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种考虑密封条非线性压缩特性的车门变形获取方法,包括以下步骤:
11)根据给定的车辆门密封条几何模型、材料参数和边界条件,建立非线性压缩有限元模型,获取不同直线段和转角弯曲段密封条的非线性压缩载荷-变形量数据点集;
12)采用分段样条插值数值方法,对载荷-变形量数据点集进行样条插值,获取密封条非线性压缩力-压缩量曲线分段函数及其导函数;
21)根据给定的整车造型几何模型,建立整车计算流体力学分析模型,获取车门外表面的气流压力数据,并等效为网格节点力;
22)根据步骤11)中所选取的不同直线段和弯曲段密封条所在整圈车门密封条的位置,确定车门上需求解变形量的位置,根据给定的车门几何模型、材料参数和边界条件,建立车门有限元静力学分析模型,获取车门上需求解的变形位置、方向以及车门上气流作用点位置和作用方向上的柔度矩阵;
3)根据车门变形量求解位置、密封条非线性压缩力-压缩量曲线分段函数及其导函数、气流压力数据和柔度矩阵,建立车门变形量的残差向量函数和残差目标函数,并计算密封条的非线性压缩力-压缩量曲线函数的雅可比矩阵、残差向量函数对变形量的雅可比矩阵和残差梯度向量;
4)给定收敛判别条件,包括梯度范数阈值、迭代步长阈值和最大迭代步数,对残差向量函数进行迭代求解;
5)若迭代收敛,则完成求解,获得车门变形量,若迭代不收敛,则在工程应用可接受范围内修改判别迭代条件,继续迭代求解,直到收敛。
所述的步骤12)具体为:
对于第i段密封条,其对应的压缩量h的数据范围为[0,Hi],利用分段样条插值方法,对压缩力-压缩量数据进行插值,得到分段函数fi(h),并获取其导数函数gi(h),当h<0时,令fi(h)=0,gi(h)=0,当h>Hi时,令fi(h)=fi(Hi)+gi(Hi)*(h-Hi),gi(h)=gi(Hi),得到在[-∞,+∞]范围的压缩力-压缩量曲线分段函数fi(h)及其导数gi(h)。
所述的步骤22)具体包括以下步骤:
221)在整圈车门密封条与车门接触的区域,沿周向在车门上等间隔选取需要求解车门变形的位置点,其间隔距离根据步骤11)中截取的直线段长度、求解精度和求解效率要求按倍数确定;
222)车门上气流作用点位置根据求解效率、求解精度要求及步骤21)中整车计算流体力学分析模型的节点数按倍数稀释确定;
223)确定的变形求解位置点或气流作用点的方向,由选取车门从关闭到打开瞬间的单一运动方向确定,并且以该方向作为柔度求解的自由度;
224)对确定的n个变形求解位置点从1开始编号,编号为[1,2,3,...,n],对确定的m个气流作用点从n+1开始编号,编号为[n+1,n+2,...,N],其中,N=n+m;
225)根据车门有限元静力学分析模型,对编号为[1,2,3,...,n]的点依序加载单位力载荷,得到所有变形求解位置点和气流作用点对应的变形向量x i=[x1i,x2i,x3i,...,xNi]T,并由该n个变形向量组成柔度矩阵
Figure GDA0002779710740000031
所述的步骤3)具体包括以下步骤:
31)记车门变形量求解位置变形量组成的变形向量为w=[w1,w2,...,wn]T,由密封条非线性压缩力-压缩量曲线分段函数得到对应于w的非线性压缩力函数向量,记为Fs=[f1,f2,...,fn]T,由气流作用产生的节点力得到对应于编号[n+1,n+2,...,N]的常值向量,记为Ff=[Ffn+1,Ffn+2,...,Ffn+k,...,FfN]T
32)基于车门变形求解位置点和气流作用点的编号及其顺序,对柔度矩阵
Figure GDA0002779710740000032
进行分块,得到分块后的柔度矩阵
Figure GDA0002779710740000033
Figure GDA0002779710740000034
33)建立车门变形量的残差函数向量
Figure GDA0002779710740000035
以及单值残差目标函数
Figure GDA0002779710740000036
34)求解密封条非线性压缩力-压缩量曲线函数的雅可比矩阵
Figure GDA0002779710740000037
残差函数向量r对变形向量w的雅可比矩阵
Figure GDA0002779710740000038
以及残差梯度向量
Figure GDA0002779710740000039
其中,
Figure GDA00027797107400000310
为单位方阵。
所述的步骤221)中,间隔距离与直线段长度的倍数关系不受大小限制,车门变形位置所受密封条反作用力大小由对应该位置的压缩力-压缩量曲线函数值和倍数关系共同确定。
所述的步骤222)中,车门上气流作用点数量与整车计算流体力学模型中的节点数量之间的倍数关系影响求解精度和求解效率,在工程可接受范围内兼顾效率与精度,以更稀疏的车门外表面网格模型从整车计算流体力学模型求解结果中按最近坐标距离原则映射提取气流压力结果,并等效成网格节点力。
所述的步骤31)中,非线性压缩力函数向量Fs中的元素fk与车门变形向量w中元素wk的关系式为fk(hk)=fk(Hk-wk),其中,hk为第k个点所在位置对应的密封条的压缩量,Hk为第k个点所在位置对应的密封条压缩量的上限值。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
本发明考虑了密封条的非线性压缩特性计算车门的变形量,通过分段样条插值技术复现密封条的压缩载荷-变形量函数关系,提高了车门变形量计算的准确性;将车门CFD网格模型中的压力结果映射到更稀疏的车门静力学分析网格模型,可兼顾精度与效率的要求,结合CFD分析与静力学分析,将气流作用力纳入车门变形数值求解过程,有利于分析气流作用对车门变形的影响;按需求解车门变形位置点和气流作用点的柔度矩阵,在车门的工程分析中可积累用于对标车门刚度的数据集,为新车型的开发提供参考和改进基础,也有利于进一步分析车门刚度对密封条隔声性能的影响,整个数值计算过程步骤简单、便于程序化、通用性好、工程实用价值高。
附图说明
图1为本发明的一种实施流程图。
图2为实施例中汽车车门模型示意图,其中,图(2a)为车门模型的形变量获取位置点示意图,图(2b)为车门外表面气流作用位置点示意图。
图3为本发明实施过程中的一种实施流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围和实施方式不限于此。
本申请提出一种考虑密封条非线性压缩特性的车门变形获取方法,以充分考虑车门的非线性边界条件和气流作用力的影响,快速准确求解车门关闭状态和高速气流作用下的变形量,指导车门和密封条的隔声设计。
本实施例中,选取一个常见轿车车门模型对密封条作用区域中的四十个等间隔位置点进行变形量求解。选取4mm直线段和100mm转角弯曲段密封条的压缩力-变形量(Compression Load Deflection,CLD)求解模型,选取整车140km/h、零度偏角巡航稳态工况。下文中以带单一下划线“_”的加粗变量表示向量,以带双下划线
Figure GDA0002779710740000051
的加粗变量表示矩阵。本实施例的实施过程包括如图1所示的步骤S11、步骤S21、步骤S12、步骤S22、步骤S31、步骤S41和步骤S51。
具体地,在步骤S11中,根据给定的汽车车门密封条几何模型、材料参数、边界条件,分段建立4mm直线段和100mm转角弯曲段的非线性压缩有限元模型,分别获取每段模型的CLD数据点集,并记录每段模型在整圈密封条中的位置。
接下来,在步骤S21中,基于分段样条插值数值方法,对步骤S11中得到的数据集分别进行插值,获取密封条非线性CLD曲线分段函数及其导函数。进一步对CLD曲线分段函数及其导函数进行处理:针对第i段(直线段或弯曲段的某一段)密封条,处理所获取的压缩量h数据范围(例如:[0,Hi])之外的情形,对于分段函数fi(h)及其导函数gi(h),当h<0,令fi(h)=0,gi(h)=0;当h>Hi,令fi(h)=fi(Hi)+gi(Hi)*(h-Hi),gi(h)=gi(Hi);从而,得到在[负无穷,正无穷]范围的CLD曲线分段函数fi(h)及其导数gi(h)。
接下来,在步骤S12中,根据给定的整车造型几何模型,建立140km/h、零度偏角的稳态整车外流场计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)模型,获取车门外表面的气流压力数据。由于CFD模型中的网格十分密集,考虑到下文所述柔度矩阵求解的效率和精度要求,将更稀疏的车门外表面网格从CFD模型结果文件中按坐标最近距离原则通过映射提取气流压力结果,并且等效成网格节点力,用于后面步骤的计算。
接下来,在步骤S22中,根据步骤S11中选取的不同直线段或弯曲段密封条所在整圈车门密封条中的位置,确定车门上所需求解变形量的位置,用编号区分位置。具体地,在步骤S22-1中,如图(2a)所示,在整圈车门密封条与车门接触的区域,沿着顺时针方向,在车门上等间隔选取40个需要求解车门变形的位置点,间隔距离为80mm,与直线段密封条模型长度的倍数关系为80mm/4mm=20,与弯曲段密封条模型长度的倍数关系为80mm/100mm=0.8,当调用CLD曲线函数时需要将倍数关系考虑进去;在步骤S22-2中,经过CFD模型2mm的网格映射到车门10mm的网格上,车门上作用点的数量减少为14637,加上车门变形位置求解点的数量,总数量为14677;在步骤S22-3中,选取车门从关闭到打开瞬态的单一运动方向作为柔度或刚度求解的自由度;在步骤S22-4中,对所确定的40个车门变形求解位置点从1开始编号,如图(2a)所示,编号为[P1,P2,P3,…,P40],对所确定的气流作用点从41开始编号,如图(2b)所示,编号为[P41,P42,P43,…,P14677],图中的PN=P14677;在步骤S22-5中,根据给定的车门几何模型、材料参数、边界条件,建立车门有限元静力学分析模型,利用编程方法(如:Python编程语言)修改变形求解模型文件,对编号为[P1,P2,P3,…,P40]的点依序加载单位力载荷,得到所有变形求解位置点和气流作用点(N=14677个点)的变形量,组成变形向量x i=[x1i,x2i,x3i,…,x14677i]T,其中i=1,2,3,…,40。由这40个变形向量组成柔度矩阵
Figure GDA0002779710740000061
柔度矩阵
Figure GDA0002779710740000062
的大小是40行、14677列。
接下来,在步骤S31中,根据所确定的车门变形量求解位置、CLD曲线分段函数及其导函数、气流压力数据和柔度矩阵,建立车门变形量的残差向量函数、残差目标函数,求解密封条非线性CLD曲线函数的雅可比矩阵、残差向量函数对变形量的雅可比矩阵和残差梯度向量。具体地,在步骤S31-1中,记车门变形量求解位置组成的变形向量为w=[w1,w2,…,wk,…,w40]T;根据步骤S21中的CLD曲线分段函数进一步得到与位置点编号[P1,P2,P3,…,P40]相对应的非线性压缩力函数向量,记为Fs=[f1,f2,…,fk,…,f40]T,其中Fs中的元素fi与车门变形量w中元素wi的关系为fi(hi)=fi(Hi-wi),其中,hi是第i个点的密封条压缩量,Hi与步骤S21中定义的变量一致,然而下标表示第i个点或元素,与wi或hi对应,由步骤S21中对应的直线段或弯曲段密封条获得其值;根据步骤S12中提取的网格节点力,得到与编号[P41,P42,P43,…,P14677]对应的节点力,记为Ff=[Ff41,Ff42,…,Ff14677]T;在步骤S31-2中,根据车门变形求解位置点[P1,P2,P3,…,P40]和气流作用点[P41,P42,P43,…,P14677]的编号及其顺序,对柔度矩阵
Figure GDA0002779710740000063
进行分块,得到
Figure GDA0002779710740000064
在步骤S31-3中,建立车门变形量的残差函数向量
Figure GDA0002779710740000065
残差目标函数R(w)=1/2*r T r;在步骤S31-4中,求解密封条非线性CLD曲线函数的雅可比矩阵
Figure GDA0002779710740000066
残差函数向量r对变形量w的雅可比矩阵
Figure GDA0002779710740000067
残差梯度向量
Figure GDA0002779710740000068
接下来,在步骤S41中,给定迭代求解的收敛判别条件,包括梯度范数阈值、迭代步长阈值和最大迭代步数,利用Levenberg-Marquardt算法程序对步骤S31的变形残差向量进行迭代求解。
如果迭代收敛,求解结束,如果迭代不收敛,在步骤S51中,分析收敛判别条件和迭代终止状态,在工程应用可接受范围修改判别条件,继续迭代求解,直到收敛,求解结束。
当然,本领域技术人员应能理解上述Python编程语言、Levenberg-Marquardt算法程序仅为举例,其他现有的或今后可能出现的数学软件或计算方式如可适用于本申请,也应包含在本申请包含范围之内,并在此以引用方式包含于此。
在此,本实施例额外提供本申请在实施过程中一种特例的流程图,如图3所示。该实施特例是针对汽车静止、车门关闭状态下受到密封条非线性压缩反作用力的车门变形求解流程;结合图3和图1的实施过程,本申请的其他特征和优点更加明显,可评价气流作用力对车门变形的贡献量。
在本实施例中,通过本申请的方法,结合图1示出的流程得到考虑密封条非线性压缩特性和140km/h、零度偏角巡航的气流压力作用下的车门变形求解结果,记为“变形量A”,如表1所示;结合图3示出的流程得到考虑密封条非线性压缩特性在汽车静止状态下的车门变形求解结果,记为“变形量B”,如表1所示;此外,计算出气流压力作用下从车门相对变形量,即表1中的“相对变形量A-B”。
表1考虑密封条非线性压缩特性的车门变形求解结果
Figure GDA0002779710740000071
在此,针对“变形量B”,利用成熟的有限元理论和商业代码,验证本申请所述一种考虑密封条非线性压缩特性的车门变形获取方法的有效性。建立车门有限元静力学分析模型,根据变形量和CLD曲线可以得到车门所受的反作用力,在车门有限元静力学分析模型中加载反作用力,可以在有限元模型中分析出车门的变形量,与本申请的方法进行对比,结果如表2所示,可发现:误差的数量级在10-6~10-8,应用本申请所述方法能够准确且快速地计算出车门在密封条非线性反作用力下的变形量。
表2有限元方法验证本申请的方法
Figure GDA0002779710740000081
与现有技术相比,本申请考虑了密封条的非线性压缩特性以计算车门的变形量,通过分段样条插值技术复现密封条的压缩载荷-变形量函数关系,可提高车门变形量计算的准确性;将车门CFD网格模型中的压力结果映射到更稀疏的车门静力学分析网格模型,可兼顾精度与效率的要求,结合CFD分析与静力学分析,将气流作用力纳入车门变形数值求解过程,有利于分析气流作用对车门变形的影响;利用编程技术,按需求解车门变形位置点和气流作用点的柔度矩阵,在车门的工程分析中可积累用于对标车门刚度的数据集,为新车型的开发提供参考和改进基础,也有利于进一步分析车门刚度对密封条隔声性能的影响。整个数值计算过程步骤简单、便于程序化、通用性好、工程实用价值高。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其同等技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
需要注意的是,本申请可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施,例如,可采用专用集成电路(ASIC)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中,本申请的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地,本申请的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读介质中,例如,RAM存储器,磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外,本申请的一些步骤或功能可采用硬件来实现,例如,作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
另外,本申请的一部分可被应用为计算机程序产品,例如计算机程序指令,当其被计算机执行时,通过该计算机的操作,可以调用或提供本申请的方法和/或技术方案。而调用本申请的方法的程序指令,可能被存储在固定的或可移动的记录介质中,和/或通过广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输,和/或被存储在根据所述程序指令运行的计算机设备的工作存储器中。在此,根据本申请的一个实施例包括一个装置,该装置包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器,其中,当该计算机程序指令被该处理器执行时,触发该装置运行基于前述根据本申请的多个实施例的方法和/或技术方案。
对于本领域技术人员而言,显然本申请不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本申请。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外,显然“包括”一词不排除其他单元或步骤,单数不排除复数。权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一、第二等词语可用来表示名称,而不限定表示任何特定的顺序。

Claims (7)

1.一种考虑密封条非线性压缩特性的车门变形获取方法,其特征在于,包括以下步骤:
11)根据给定的车辆门密封条几何模型、材料参数和边界条件,建立非线性压缩有限元模型,获取不同直线段和转角弯曲段密封条的非线性压缩载荷-变形量数据点集;
12)采用分段样条插值数值方法,对载荷-变形量数据点集进行样条插值,获取密封条非线性压缩力-压缩量曲线分段函数及其导函数;
21)根据给定的整车造型几何模型,建立整车计算流体力学分析模型,获取车门外表面的气流压力数据,并等效为网格节点力;
22)根据步骤11)中所选取的不同直线段和弯曲段密封条所在整圈车门密封条的位置,确定车门上需求解变形量的位置,根据给定的车门几何模型、材料参数和边界条件,建立车门有限元静力学分析模型,获取车门上需求解的变形位置、方向以及车门上气流作用点位置和作用方向上的柔度矩阵;
3)根据车门变形量求解位置、密封条非线性压缩力-压缩量曲线分段函数及其导函数、气流压力数据和柔度矩阵,建立车门变形量的残差向量函数和残差目标函数,并计算密封条的非线性压缩力-压缩量曲线函数的雅可比矩阵、残差向量函数对变形量的雅可比矩阵和残差梯度向量;
4)给定收敛判别条件,包括梯度范数阈值、迭代步长阈值和最大迭代步数,对残差向量函数进行迭代求解;
5)若迭代收敛,则完成求解,获得车门变形量,若迭代不收敛,则在工程应用可接受范围内修改判别迭代条件,继续迭代求解,直到收敛。
2.根据权利要求1所述的一种考虑密封条非线性压缩特性的车门变形获取方法,其特征在于,所述的步骤12)具体为:
对于第i段密封条,其对应的压缩量h的数据范围为[0,Hi],利用分段样条插值方法,对压缩力-压缩量数据进行插值,得到分段函数fi(h),并获取其导数函数gi(h),当h<0时,令fi(h)=0,gi(h)=0,当h>Hi时,令fi(h)=fi(Hi)+gi(Hi)*(h-Hi),gi(h)=gi(Hi),得到在[-∞,+∞]范围的压缩力-压缩量曲线分段函数fi(h)及其导数gi(h)。
3.根据权利要求1所述的一种考虑密封条非线性压缩特性的车门变形获取方法,其特征在于,所述的步骤22)具体包括以下步骤:
221)在整圈车门密封条与车门接触的区域,沿周向在车门上等间隔选取需要求解车门变形的位置点,其间隔距离根据步骤11)中截取的直线段长度、求解精度和求解效率要求按倍数确定;
222)车门上气流作用点位置根据求解效率、求解精度要求及步骤21)中整车计算流体力学分析模型的节点数按倍数稀释确定;
223)确定的变形求解位置点或气流作用点的方向,由选取车门从关闭到打开瞬间的单一运动方向确定,并且以该方向作为柔度求解的自由度;
224)对确定的n个变形求解位置点从1开始编号,编号为[1,2,3,...,n],对确定的m个气流作用点从n+1开始编号,编号为[n+1,n+2,...,N],其中,N=n+m;
225)根据车门有限元静力学分析模型,对编号为[1,2,3,...,n]的点依序加载单位力载荷,得到所有变形求解位置点和气流作用点对应的变形向量x i=[x1i,x2i,x3i,...,xNi]T,并由该n个变形向量组成柔度矩阵G=[x 1,x 2,...,x n]T
4.根据权利要求3所述的一种考虑密封条非线性压缩特性的车门变形获取方法,其特征在于,所述的步骤3)具体包括以下步骤:
31)记车门变形量求解位置变形量组成的变形向量为w=[w1,w2,...,wn]T,由密封条非线性压缩力-压缩量曲线分段函数得到对应于w的非线性压缩力函数向量,记为Fs=[f1,f2,...,fn]T,由气流作用产生的节点力得到对应于编号[n+1,n+2,...,N]的常值向量,记为Ff=[Ffn+1,Ffn+2,...,Ffn+k,...,FfN]T
32)基于车门变形求解位置点和气流作用点的编号及其顺序,对柔度矩阵
Figure FDA0002779710730000021
进行分块,得到分块后的柔度矩阵
Figure FDA0002779710730000022
Figure FDA0002779710730000023
33)建立车门变形量的残差函数向量
Figure FDA0002779710730000024
以及单值残差目标函数
Figure FDA0002779710730000025
34)求解密封条非线性压缩力-压缩量曲线函数的雅可比矩阵
Figure FDA0002779710730000026
残差函数向量r对变形向量w的雅可比矩阵
Figure FDA0002779710730000027
以及残差梯度向量
Figure FDA0002779710730000028
其中,
Figure FDA0002779710730000029
为单位方阵。
5.根据权利要求3所述的一种考虑密封条非线性压缩特性的车门变形获取方法,其特征在于,所述的步骤221)中,间隔距离与直线段长度的倍数关系不受大小限制,车门变形位置所受密封条反作用力大小由对应该位置的压缩力-压缩量曲线函数值和倍数关系共同确定。
6.根据权利要求3所述的一种考虑密封条非线性压缩特性的车门变形获取方法,其特征在于,所述的步骤222)中,车门上气流作用点数量与整车计算流体力学模型中的节点数量之间的倍数关系影响求解精度和求解效率,在工程可接受范围内兼顾效率与精度,以更稀疏的车门外表面网格模型从整车计算流体力学模型求解结果中按最近坐标距离原则映射提取气流压力结果,并等效成网格节点力。
7.根据权利要求4所述的一种考虑密封条非线性压缩特性的车门变形获取方法,其特征在于,所述的步骤31)中,非线性压缩力函数向量Fs中的元素fk与车门变形向量w中元素wk的关系式为fk(hk)=fk(Hk-wk),其中,hk为第k个点所在位置对应的密封条的压缩量,Hk为第k个点所在位置对应的密封条压缩量的上限值。
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