CN112699460A - 一种白车身后部刚度分析与评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种白车身后部刚度分析与评价方法，包括以下步骤：1)从白车身B柱的上根部整体截取后半部白车身作为分析对象；2)对截面约束所有自由度，将后减震塔处作为加载点施加荷载；3)获取施加荷载后加载点Z向或者Y向的位移，计算白车身后部扭转刚度与横向刚度。本发明专利提出了白车身后部扭转刚度与横向刚度的分析以及评价方法，通过充分考察对比白车身后部刚度，可以有效降低白车身后部开裂以及转向不足的风险。
Description
技术领域
本发明涉及汽车刚度评估技术，尤其涉及一种白车身后部刚度分析与评价方法。
背景技术
轿车在行驶过程中经常遇到过坑或者弯道转弯的路面，在过坑的过程中车身后部可能会出现剧烈扭动，长久以后车身后部地板等部件容易发生开裂，在快速转弯过弯道的过程中可能会给驾驶员一种车身后部甩尾，转向不足的感觉，以上这些现象都与白车身的后部刚度相关，以往的白车身刚度分析方法是基于完成的车身进行考虑，忽略了车身后部刚度的影响。为了解决白车身因为后部刚度不足产生疲劳开裂以及车速在中、高速时车辆转向时车身甩尾，需要一种验证白车身后部刚度的分析评价方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种白车身后部刚度分析与评价方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种白车身后部刚度分析与评价方法，包括以下步骤：
1)从白车身B柱的上根部整体截取后半部白车身作为分析对象；
2)对截面约束所有自由度，将后减震塔处作为加载点施加荷载；
3)获取施加荷载后加载点Z向或者Y向的位移，计算白车身后部扭转刚度与横向刚度。
按上述方案，所述步骤2)中将后减震塔处作为加载点施加荷载，加载方向如下：
左后减震塔Z负方向和右后减震塔Z正方向；以及左后减震塔和右后减震塔Y方向。
按上述方案，所述步骤2)中对加载点施加荷载的载荷范围为0至1000N。
按上述方案，所述步骤2)中计算白车身后部扭转刚度与横向刚度，具体如下：
计算车身后部扭转刚度KT采用以下公式：
KT＝T/θ；
其中，T＝P*L，其中P为对加载点施加荷载，L为左后减震塔与右后减震塔中心的距离；θ为左右前减震塔的转角；
计算车身后部横向刚度K采用以下公式：
K＝F/d
其中，F为左后减震塔和右后减震塔Y方向施加的载荷，d为加载点在Y方向的最大位移。
本发明产生的有益效果是：本发明专利提出了白车身后部扭转刚度与横向刚度的分析以及评价方法，通过充分考察对比白车身后部刚度，可以有效降低白车身后部开裂以及转向不足的风险。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的后半部白车身截取示意图；
图2是本发明实施例的加载位置示意图；
图3是本发明实施例的白车身后部扭转刚度分析示意图；
图4是本发明实施例的白车身后部横向刚度分析示意图；
图5是本发明实施例的不同车型白车身后部刚度计算结果示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种白车身后部刚度分析与评价方法，包括以下步骤：
1)如图1所示，从白车身B柱的上根部整体截取后半部白车身作为分析对象；；一般轿车车身有三个立柱，从前往后依次为前柱(A柱)、中柱(B柱)、后柱(C柱)。后部白车身从靠近B柱的后门框开始分割，从白车身B柱的上根部截取后半部白车身作为分析对象；
2)对截面约束所有自由度，将后减震塔中心处作为加载点施加荷载；
在有限元仿真计算软件中对截面约束所有自由度，加载点位置如图2所示。
如图3和图4，对白车身后部扭转刚度，加载方向为左后减震塔Z负方向和右后减震塔Z正方向；对于白车身后部横向刚度加载方向为左后减震塔和右后减震塔Y方向。
3)获取施加荷载后加载点Z向或者Y向的位移，计算白车身后部扭转刚度与横向刚度。
分别在后减震塔处加载1000N，计算完成后读取加载点Z向或者Y向的位移，根据公式计算后部扭转刚度与横向刚度；
计算车身后部扭转刚度KT采用以下公式：
KT＝T/θ；
其中，T＝P*L，其中P为对加载点施加荷载(1000N)，L为左后减震塔与右后减震塔中心的距离；θ为左右前减震塔的转角；
计算车身后部横向刚度K采用以下公式：
K＝F/d
其中，F为左后减震塔和右后减震塔Y方向施加的载荷(共2000N)，d为加载点在Y方向的最大位移。
4)采用以上方法，可以选取合适的车型作为目标，横向对比后部刚度。
例如以5款已投产上市的白车身后部模型为研究对象，计算其后部刚度值，如图5所示，由于一般来说，车型越高级其对应后部刚度性能越佳，其对应车型加工制造成本也会增加，在进行后部刚度评价的过程中，我们可以根据整车级别与性能要求选取参考目标，某在研车型XXX市场价定位介于车型A与车型B之间，根据市场定价的差值，给与其后部扭转刚度与后部横向刚度的权重(X，Y)，则在研车型后部扭转刚度或横向刚度的目标要求：X*A+Y*B，后部横向刚度的目标要求：X*A+Y*B，其中X+Y＝1,0<X<1,0<Y<1,A、B分别代表车型A与车型B的扭转刚度或横向刚度。举个例子：假如车型A市场定价15万、车型B市场定价20万，车型XXX市场预定价18万，18＝20*0.6+15*0.4，则取权重X＝0.4,Y＝0.6，如此，我们通过已知的车辆车型后部扭转刚度或横向刚度，可以评判在研车型后部扭转刚度或横向刚度是否满足研发要求。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种白车身后部刚度分析与评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)从白车身B柱的上根部整体截取后半部白车身作为分析对象；
2)对截面约束所有自由度，将后减震塔处作为加载点施加荷载；
3)获取施加荷载后加载点Z向或者Y向的位移，计算白车身后部扭转刚度与横向刚度。
2.根据权利要求1所述的白车身后部刚度分析与评价方法，其特征在于，所述步骤2)中将后减震塔处作为加载点施加荷载，加载方向如下：
左后减震塔Z负方向和右后减震塔Z正方向；以及左后减震塔和右后减震塔Y方向。
3.根据权利要求1所述的白车身后部刚度分析与评价方法，其特征在于，所述步骤2)中对加载点施加荷载的载荷范围为0至1000N。
4.根据权利要求1所述的白车身后部刚度分析与评价方法，其特征在于，所述步骤2)中计算白车身后部扭转刚度与横向刚度，具体如下：
计算车身后部扭转刚度KT采用以下公式：
KT＝T/θ；
其中，T＝P*L，其中P为对加载点施加荷载，L为左后减震塔与右后减震塔中心的距离；θ为左右前减震塔的转角；
计算车身后部横向刚度K采用以下公式：
K＝F/d；
其中，F为左后减震塔和右后减震塔Y方向施加的载荷，d为加载点在Y方向的最大位移。
Priority Applications (1)
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