CN113255064A - 仪表板总成异响问题的预测方法及仪表板总成的设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车技术领域,公开了一种仪表板总成异响问题的预测方法及仪表板总成的设计方法,仪表板总成异响问题的预测方法包括建模、模型装配、试验载荷下进行异响模拟计算和异响问题点识别,基于有限元分析方法,通过仪表板总成在振动试验台上进行振动的全过程模拟,获取仪表板总成各零件间的间距对比设定间距识别异响问题点,为仪表板总成结构设计提供有效的改进建议,从而在设计早期的数据阶段发现并解决仪表板总成可能存在异响问题的部位。仪表板总成的设计方法采用上述仪表板总成异响问题的预测方法进行异响问题预测,并以此为依据修改数据,从而优化设计,减少异响问题,并能够避免后期整改浪费。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域,尤其涉及一种仪表板总成异响问题的预测方法及仪表板总成的设计方法。
背景技术
目前,对于汽车仪表板总成异响问题,现有的解决方法是在设计前期,通过人工经验判断、检测校核以及结合DFMEA异响问题数据库数据检索,对CAD数据进行异响问题分析判断,再通过异响试验验证发现问题点,然后进行修改。该方法虽然能够对导致仪表板的异响问题进行大概的验证,但大量的导致异响的问题点需要通过后期的试验验证发现,但设计阶段通过经验判断问题很容易造成不必要的多余设计及零部件的增加,从而造成成本增加。并且,该方法中,大量的异响问题仍然需要试验验证发现,此时数据及模具都已经冻结,修改设计CAD数据会产生大量设变,从而导致模具修改或者报废,增加整车研发成本,延长整车开发周期,造成后期问题整改带来的研发资源浪费。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种仪表板总成异响问题的预测方法。
本发明还提出一种仪表板总成的设计方法,设计过程中采用上述的仪表板总成异响问题的预测方法,对仪表板总成可能存在异响问题的部位进行预测,从而有效指导结构设计,减少后期整改浪费。
本发明第一方面实施例的仪表板总成异响问题的预测方法,包括如下步骤:
建模:使用前处理建模工具对仪表板总成的部分零件和振动试验台工装进行有限元离散化网格划分;
模型装配:使用前处理建模工具进行仪表板总成模型装配,并将仪表板总成连接于振动试验台工装;
试验载荷下进行异响模拟计算:使用前处理建模工具及试验驱动载荷,建立边界约束集合器和边界约束、建立单位加速度激励载荷、建立时域加速度载荷列表、建立瞬态载荷TLOAD、建立DLOAD瞬态载荷集合、建立TSTEP并确定瞬态时间步长、建立模态提取集合器并设置提取模态频率范围、建立仪表板总成模态阻尼,然后进行试验载荷下仪表板总成异响模拟计算,获取随机响应分析结果文件;
异响问题点识别:将所述随机响应分析结果文件导入后处理工具,获取部件间相对位移,并与设定间隙相对比以判断异响风险,从而识别异响问题点。
根据本发明实施例的仪表板总成异响问题的预测方法,至少具有如下有益效果:基于有限元分析方法,通过仪表板总成在振动试验台上进行振动的全过程模拟,获取仪表板总成各零件间的间距对比设定间距识别异响问题点,为仪表板总成结构设计提供有效的改进建议,从而在设计早期的数据阶段发现并解决仪表板总成可能存在异响问题的部位,有效减少仪表板总成异响问题,并能够避免后期整改浪费。
根据本发明的一些实施例,在所述建模步骤中,取所述仪表板总成的所述部分零件的中面,并设置厚度,然后进行壳体有限元网格划分,对振动试验台及工装进行实体有限元网格划分。
根据本发明的一些实施例,在进行模型装配步骤时,对所述仪表板总成的另一部分零件采用外轮廓网格模型和/或质量配重块进行模拟。
根据本发明的一些实施例,在进行所述模型装配步骤时,进行仪表板总成模型装配时,点焊采用REB3-HEXA-REB3单元或者BEAM单元模拟,铰链旋转轴采用HINGE单元模拟,螺栓连接处使用BOLT单元连接,二保焊采用RBE2或者MPC单元模拟,所述仪表板总成各零部件间隙建立CBUSH单元连接。
根据本发明的一些实施例,在进行所述模型装配步骤时,所述仪表板总成与所述振动试验台工装的连接采用RBE2单元模拟,所述仪表板总成中的管梁与所述振动试验台工装进行连接时,RBE2单元约束6个自由度,所述仪表板总成中的风道或仪表板前部与所述振动试验台工装进行连接时,RBE2单元约束Z方向上的平动自由度。
根据本发明的一些实施例,在试验载荷下进行异响模拟计算步骤中,建立边界约束集合器和边界约束的方法是,所述振动试验台包括位于下部的两个激励点和位于左右两侧的激励点,约束所述位于下部的两个激励点所连接的RBE2单元主节点的6个自由度,约束所述位于左右两侧的激励点所连接的RBE2单元主节点的6个自由度。
根据本发明的一些实施例,在试验载荷下进行异响模拟计算步骤中,建立单位加速度激励载荷时,在进行任一方向瞬态响应分析时均需加载X、Y、Z三个方向分量的激励加速度。
根据本发明的一些实施例,在异响问题点识别步骤中,将所述随机响应分析结果文件导入后处理工具后,生成局部坐标系下部件间相对位移的Z向分量与时间的曲线,对曲线上的采样点由大到小进行排序,选取所有采样点排序后大于零的部分,分别计算部件间相对位移前30%采样点的平均值a,以所述平均值a与所述设定间隙相对比,判断异响风险。
根据本发明的一些实施例,对于仪表板总成中零部件之间设定间隙为非零间隙的部位,采用设计状态的最小间隙b作为所述设定间隙,若a≥b,则判断异响风险较大,反之,则判断异响风险较小;对于仪表板总成中零部件之间设定间隙为零间隙的部位,所述设定间隙为0.03mm,若a≥0.03mm,则判断异响风险较大,反之,则判断异响风险较小。
本发明第二方面实施例的仪表板总成的设计方法,包括如下步骤:
仪表板总成建模:建立仪表板总成CAD数据;
预测异响问题部位及修改数据:采用权利要求1至9中任一项所述的仪表板总成异响问题的预测方法,预测仪表板总成可能存在异响问题的部位,根据所述可能存在异响问题的部位修改所述仪表板总成CAD数据;
异响试验:对仪表板总成进行异响试验;
验证:若异响试验不合格,则根据试验结果修改所述仪表板总成CAD数据,然后再次进行所述预测异响问题部位及修改数据步骤和所述异响试验步骤;若异响试验合格,则完成仪表板总成的设计。
根据本发明第二方面实施例的仪表板总成的设计方法,至少具有如下有益效果:在初步建立仪表板总成CAD数据后,采用本发明第一方面实施例的仪表板总成异响问题的预测方法预测异响问题部位并修改数据,能够有效减少数据阶段存在的异响问题,并避免这些问题流入异响试验阶段,减少试验验证发现异响问题而带来的设计变更。然后通过试验验证进一步识别异响问题部位并修改数据,对修改后的数据继续进行模拟预测试验验证,从而有效避免造成后期整改浪费。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明,其中:
图1为目前汽车仪表板总成设计过程中对异响问题的解决方法流程示意图;
图2为本发明实施例的仪表板总成的设计方法的流程示意图。
附图标记:
仪表板总成CAD数据100,仪表板总成FEM模型200,振动试验台工装及模型装配300,试验载荷下进行异响模拟计算400,异响问题点识别500,异响试验600。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,若干的含义是一个以上,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
图1为目前汽车仪表板总成设计过程中对异响问题的解决方法流程示意图,参考图1,在整车研发过程中,对导致仪表板的异响问题现有解决方法的流程是:
1)准备仪表板总成CAD数据;
2)进行仪表板总成CAD数据装配;
3)凭借人的经验对仪表板总成CAD数据进行校核;
4)通过DFMEA问题数据库检索来进行大概的验证;
5)通过常规异响试验验证发现并进行修改CAD数据;
6)完成仪表板总成的设计。
由上述解决方法可知,现有的解决流程中,首先,需要仪表板总成CAD数据装配后,进行CAD数据人工测量校核,识别数据存在的问题点,然后分析可能的异响问题对策;其次,需要进行DFMEA问题数据库数据检索问题后,再进行人工数据分析,然后再分析可能的异响问题对策。
现有的解决方法在整车研发过程中导致仪表板的异响问题只能在设计前期凭借人的经验判断、人工校核及问题数据库来进行大概的判断和分析,然后大量的异响问题再通过后期的试验验证发现并进行修改。但在设计阶段异响问题通过经验判断很容易造成不必要的多余设计及零部件的增加,从而造成成本增加;此外通过人工校核及问题数据库检索后,大量的异响问题仍然需要通过后期试验验证发现,此时数据及模具都已经冻结,修改设计CAD数据,会产生大量设变,从而导致模具修改或者报废,增加整车研发成本,延长整车开发周期,进而导致后期问题整改带来的研发资源浪费。
本发明实施例提供的一种仪表板总成异响问题的预测方法,能够在开发早期数据阶段有效预测仪表板总成异响问题及后期试验验证可能由于仪表板设计结构带来的大量异响问题,从而判断结构设计问题及解决异响问题所需的零部件,给仪表板总成结构设计提供有效的改进建议,避免造成后期整改浪费。
图2为本发明实施例的仪表板总成的设计方法的流程示意图,其中包括本发明第一方面实施例的仪表板总成异响问题的预测方法流程,参考图2,本实施例仪表板总成异响问题的预测方法包括如下步骤:
建模:对设计早期数据阶段的仪表板总成CAD数据100,使用前处理建模工具对仪表板总成的部分零件和振动试验台工装进行有限元离散化网格划分,以便后续仿真分析;
模型装配:使用前处理建模工具进行仪表板总成模型装配,建立仪表板总成FEM模型200,并将仪表板总成连接于振动试验台工装,实现振动试验台工装及模型装配300;以便振动试验台能够为仪表板总成模型提供模拟激励。
试验载荷下进行异响模拟计算400:使用前处理建模工具及试验驱动载荷,建立边界约束集合器和边界约束、建立单位加速度激励载荷、建立时域加速度载荷列表、建立瞬态载荷TLOAD、建立DLOAD瞬态载荷集合、建立TSTEP并确定瞬态时间步长、建立模态提取集合器并设置提取模态频率范围、建立仪表板总成模态阻尼,然后进行试验载荷下仪表板总成异响模拟计算,获取随机响应分析结果文件;由此,通过仪表板总成在振动试验台上进行振动的全过程模拟;
异响问题点识别500:将响应分析结果文件导入后处理工具,获取部件间相对位移,并与设定间隙相对比以判断异响风险,从而识别异响问题点。由此,可以为仪表板总成结构设计提供有效的改进建议,从而在设计早期的数据阶段发现并解决仪表板总成可能存在异响问题的部位,有效减少仪表板总成异响问题,并能够避免后期整改浪费。
仪表板总成各零部件间的异响,主要与振动过程中零部件之间的接触面的法向运动有关,因此,通过将相对位移与设定间隙进行对比分析可判断异响风险点,从而识别问题点。上述方法中,使用瞬态响应分析方法在时域内获取和分析相对位移后,与DTS文件中的设定间隙进行比较可判断异响风险。
在上述实施例的预测方法中,前处理工具可以采用HyperMesh、ANSA或Patran等通用的有限元前处理软件,后处理工具可以采用HyperView、ANSA、Patran等通用的有限元后处理软件。以下通过HyperMesh和HyperView工具对本发明实施方式以及根据具体的示例进行详细说明。
在上述的建模步骤中,对仪表板总成的部分零件及振动试验台进行有限元离散化网格划分,具体来说,取仪表板总成的部分零件(包括仪表板上本体总成、仪表板管梁总成、杂物箱总成、仪表板下本体总成、左下护板总成、装饰条总成等)中面并设置厚度,然后进行壳体有限元网格划分,对振动试验台及工装进行实体有限元网格划分。
进行模型装配步骤中,在进行仪表板总成模型装配时,点焊采用REB3-HEXA-REB3单元或者BEAM单元模拟,铰链旋转轴采用HINGE单元模拟,螺栓连接处使用BOLT单元连接,二保焊采用RBE2或者MPC单元模拟,仪表板总成各零部件间隙建立CBUSH单元连接。
在进行模型装配时,仪表板总成与振动试验台工装的连接采用RBE2单元模拟,仪表板总成中的管梁与振动试验台工装进行连接时,RBE2单元约束6个自由度,仪表板总成中的风道或仪表板前部与振动试验台工装进行连接时,RBE2单元约束Z方向上的平动自由度。
在上述实施例的预测方法中,由于在仪表板总成异响问题的分析过程中,有一部分零部件,不需要考虑应力及变形,但它们的存在会影响到整个模型的分析精度和准确性,可以对这部分零件采用外轮廓网格模型和/或质量配重块进行模拟。因此,在进行模型装配步骤时,可对相应零部件运用外轮廓网格模型和质量配重块进行模拟。例如,仪表板模态分析中需要进行配重的零部件主要有:空调、PAB、音响、DVD、保险盒、PEPS、组合仪表、转向管柱及所有布置在仪表板总成或管梁总成上的电器件。其中,组合仪表、DVD的屏幕及主机、PAB、保险盒与仪表板总成存在直接或间接的配合关系,需划分外形轮廓,其余电器件可直接在质心处进行配重。质心单元可通过RBE3单元与安装点连接。
在试验载荷下进行异响模拟计算400步骤中,使用前处理建模工具及试验驱动载荷,进行试验载荷下仪表板总成异响模拟计算,其中:
建立边界约束集合器和边界约束的方法如下:振动试验台包括位于下部的两个激励点和位于左右两侧的激励点,约束位于下部的两个激励点所连接的RBE2单元主节点的6个自由度(SPC),即沿X、Y、Z三个方向的移动自由都和分别绕这三个方向的转动自由度,约束位于左右两侧的激励点所连接的RBE2单元主节点的6个自由度(SPC),由此,能够对相应的激励点进行X、Y、Z三个方向分量的相关激励。
建立单位加速度激励载荷时,X向单位加速度激励载荷的建立方法如下:
进入Load Collectors载荷集合器,定义load colname=SPCD_X,card image选择no card image,进入create/edit,完成单位加速度载荷集合器;
从命令constraints进入单位加速度激励输入界面,设置load types为SPCD,加速度激励方向为X向,选择dof1=1,加速度激励加载位置与约束位置一致,点击create进行创建,完成X向单位加速度激励载荷的创建。
Y、Z方向的单位加速度建立方法参考上述X向,加速度激励方向为Y向时,选择dof2=1,加速度激励方向为Z向时,选择dof3=1。在进行上述X、Y、Z任一方向瞬态响应分析时均需加载X、Y、Z三个方向分量的激励加速度,从而更真实地模拟各向激励。
建立时域加速度载荷列表时,需对应单位加速度,导入X、Y、Z三个方向的时域加速度列表。X向时域加速度列表建立方法如下:
在HyperMesh右侧选择Utility面板,进入TABLE Create,弹出Create Table,Options选择Import Table,Table选择TABLED1,点击Next,在Import TABLED1窗口,File选择需要建立的加速度载荷列表,Name输入加速度载荷的名称,完成X向时域加速度列表的建立。Y、Z向加速度列表建立方法参考X向建立。由此,在时域内获取试验载荷作用下仪表板总成各零部件各向的相对位移。
通过瞬态分析,能够获取仪表板总成在试验载荷作用下的瞬态响应,本发明实施例的预测方法中,在试验载荷下进行异响模拟计算400的步骤中,还包括建立瞬态载荷TLOAD、建立DLOAD瞬态载荷集合、建立TSTEP并确定瞬态时间步长,其中:
在建立瞬态载荷TLOAD时,X向TLOAD瞬态载荷的建立方法如下:进入LoadCollectors载荷集合器面板,loadcol name=TLOAD_X,card image选择TLOAD1,进入create/edit进入设置,EXCITEID选择建立的单位加速度激励载荷SPCD_X,TB选择建立的单位加速度载荷随频率列表tabled1,TYPE选择ACCE,完成X向瞬态载荷TLOAD的建立。Y、Z向TLOAD瞬态载荷的创建方法参考X向建立。
建立DLOAD瞬态载荷集合的方法如下:进入Load Collectors载荷集合器面板,loadcol name=DLOAD,card image选择DLOAD,选择create/edit进入设置,S、S(1)、S(2)、S(3)为缩放系数均输入1,L(1)、L(2)、L(3)分别选择上述步骤创建的X、Y、Z方向分量TLOAD瞬态载荷。
建立TSTEP及确定瞬态时间步长的方法如下:进入Load Collectors载荷集合器面板,loadcol name=TSTEP,card image选择TSTEP,进入create/edit设置,N输入时间步数目5000,DT输入时间增量0.001,[NO]输入1。
模态分析是结构动态设计和故障振动的重要方法,通过模态分析识别出仪表板总成的模态参数,从而能够为仪表板总成的振动特性、振动故障预测和结构的优化设计提供依据。在仪表板总成异响预测方法中,结合模态分析,能够针对异响问题点对应的结构优化策略提供有效的依据。其中:
建立模态提取集合器并设置提取模态频率范围的方法如下:进入LoadCollectors载荷集合器面板,loadcol name=mode,card image选择EIGRL,进入create/edit界面,提取频率到200Hz。
建立仪表板总成模态阻尼的方法如下:oad Collectors图标进入载荷集合器面板,loadcol name=TABDMP,card image选择TABDMP1,进入create/edit界面,TYPE选择CRIT,起始频率f(1)输入0,最大频率f(2)输入200,阻尼g(1)、g(2)均输入0.015。
基于上述前处理设置,提交瞬态相应分析计算,建立瞬态响应分析计算的步骤如下:
进入Analysis下的load steps命令,进入分析步界面;
name=transient_x,type选择transient(modal);
SPC选择上述步骤建立的SPC,METHOD(STRUCT)选择上述步骤建立的mode,DLOAD选择上述步骤建立的DLOAD,STEPT选择上述步骤建立的STEPT,SDAMPING(STRUCT)选择上述步骤建立的TABDMP;
完成试验载荷下的异响模拟计算,获取分析结果文件。
将上述计算获取的随机响应分析结果H3D文件导入后处理工具后,生成局部坐标系下部件间相对位移的Z向分量与时间的曲线,取相对位移较大的部分进行对比。对曲线上的采样点由大到小进行排序,选取所有采样点排序后大于零的部分,分别计算部件间相对位移前30%采样点的平均值a,以平均值a与设定间隙相对比,判断异响风险。
对于仪表板总成中零部件之间设定间隙为非零间隙的部位,采用设计状态的最小间隙b作为设定间隙,若a≥b,则判断异响风险较大,反之,则判断异响风险较小;
对于仪表板总成中零部件之间设定间隙为零间隙的部位,设定间隙为0.03mm,若a≥0.03mm,则判断异响风险较大,反之,则判断异响风险较小。
通过以上方法完成仪表板总成瞬态响应异响的模拟预测,可以有效准确预测仪表板总成异响问题,为仪表板总成结构设计的改进提供依据。并且,经过异响问题的预测并针对性地修改数据后,能够有效减少进入试验验证步骤的异响问题,从而在设计早期的数据阶段发现并解决仪表板总成可能存在异响问题的部位,避免后期整改浪费。
本发明第二方面实施例提供了一种仪表板总成的设计方法,包括如下步骤:
仪表板总成建模:建立仪表板总成CAD数据100;
预测异响问题部位及修改数据:采用本发明第一方面实施例的仪表板总成异响问题的预测方法,建立仪表板总成FEM模型200,完成振动试验台工装及模型装配300,并在试验载荷下进行异响模拟计算400,从而根据计算结果进行异响问题点识别500,由此预测仪表板总成可能存在异响问题的部位,根据可能存在异响问题的部位修改仪表板总成CAD数据100;
异响试验600:对仪表板总成进行异响试验,判断异响参数是否符合标准要求;
验证及修改:若异响试验600验证不合格,则根据试验结果修改仪表板总成CAD数据100,然后再次进行异响问题预测、修改数据和异响试验;若异响试验合格,则设计完成。
通过上述方法,在初步建立仪表板总成CAD数据100后,采用本发明第一方面实施例的仪表板总成异响问题的预测方法预测异响问题部位并修改数据,能够有效减少数据阶段存在的异响问题,并避免这些问题流入异响试验600阶段,减少试验验证发现异响问题而带来的设计变更。通过试验验证进一步识别异响问题部位并修改数据,然后继续进行模拟预测及试验验证,直至验证合格。由此,使仪表板总成问题在设计早期发现并解决,为内外饰仪表板总成设计提供更加有效的改进建议,从而减少设计失误,避免后期整改浪费。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (10)
1.一种仪表板总成异响问题的预测方法,其特征在于,包括如下步骤:
建模:使用前处理建模工具对仪表板总成的部分零件和振动试验台工装进行有限元离散化网格划分;
模型装配:使用前处理建模工具进行仪表板总成模型装配,并将仪表板总成连接于振动试验台工装;
试验载荷下进行异响模拟计算:使用前处理建模工具及试验驱动载荷,建立边界约束集合器和边界约束、建立单位加速度激励载荷、建立时域加速度载荷列表、建立瞬态载荷TLOAD、建立DLOAD瞬态载荷集合、建立TSTEP并确定瞬态时间步长、建立模态提取集合器并设置提取模态频率范围、建立仪表板总成模态阻尼,然后进行试验载荷下仪表板总成异响模拟计算,获取随机响应分析结果文件;
异响问题点识别:将所述随机响应分析结果文件导入后处理工具,获取部件间相对位移,并与设定间隙相对比以判断异响风险,从而识别异响问题点。
2.根据权利要求1所述的仪表板总成异响问题的预测方法,其特征在于,在所述建模步骤中,取所述仪表板总成的所述部分零件的中面,并设置厚度,然后进行壳体有限元网格划分,对振动试验台及工装进行实体有限元网格划分。
3.根据权利要求1所述的仪表板总成异响问题的预测方法,其特征在于,在进行模型装配步骤时,对所述仪表板总成的另一部分零件采用外轮廓网格模型和/或质量配重块进行模拟。
4.根据权利要求1所述的仪表板总成异响问题的预测方法,其特征在于,在进行所述模型装配步骤时,进行仪表板总成模型装配时,点焊采用REB3-HEXA-REB3单元或者BEAM单元模拟,铰链旋转轴采用HINGE单元模拟,螺栓连接处使用BOLT单元连接,二保焊采用RBE2或者MPC单元模拟,所述仪表板总成各零部件间隙建立CBUSH单元连接。
5.根据权利要求1所述的仪表板总成异响问题的预测方法,其特征在于,在进行所述模型装配步骤时,所述仪表板总成与所述振动试验台工装的连接采用RBE2单元模拟,所述仪表板总成中的管梁与所述振动试验台工装进行连接时,RBE2单元约束6个自由度,所述仪表板总成中的风道或仪表板前部与所述振动试验台工装进行连接时,RBE2单元约束Z方向上的平动自由度。
6.根据权利要求5所述的仪表板总成异响问题的预测方法,其特征在于,在试验载荷下进行异响模拟计算步骤中,建立边界约束集合器和边界约束的方法是,所述振动试验台包括位于下部的两个激励点和位于左右两侧的激励点,约束所述位于下部的两个激励点所连接的RBE2单元主节点的6个自由度,约束所述位于左右两侧的激励点所连接的RBE2单元主节点的6个自由度。
7.根据权利要求1所述的仪表板总成异响问题的预测方法,其特征在于,在试验载荷下进行异响模拟计算步骤中,建立单位加速度激励载荷时,在进行任一方向瞬态响应分析时均需加载X、Y、Z三个方向分量的激励加速度。
8.根据权利要求1所述的仪表板总成异响问题的预测方法,其特征在于,在异响问题点识别步骤中,将所述随机响应分析结果文件导入后处理工具后,生成局部坐标系下部件间相对位移的Z向分量与时间的曲线,对曲线上的采样点由大到小进行排序,选取所有采样点排序后大于零的部分,分别计算部件间相对位移前30%采样点的平均值a,以所述平均值a与所述设定间隙相对比,判断异响风险。
9.根据权利要求8所述的仪表板总成异响问题的预测方法,其特征在于,对于仪表板总成中零部件之间设定间隙为非零间隙的部位,采用设计状态的最小间隙b作为所述设定间隙,若a≥b,则判断异响风险较大,反之,则判断异响风险较小;
对于仪表板总成中零部件之间设定间隙为零间隙的部位,所述设定间隙为0.03mm,若a≥0.03mm,则判断异响风险较大,反之,则判断异响风险较小。
10.一种仪表板总成的设计方法,其特征在于,包括如下步骤:
仪表板总成建模:建立仪表板总成CAD数据;
预测异响问题部位及修改数据:采用权利要求1至9中任一项所述的仪表板总成异响问题的预测方法,预测仪表板总成可能存在异响问题的部位,根据所述可能存在异响问题的部位修改所述仪表板总成CAD数据;
异响试验:对仪表板总成进行异响试验;
验证:若异响试验不合格,则根据试验结果修改所述仪表板总成CAD数据,然后再次进行所述预测异响问题部位及修改数据步骤和所述异响试验步骤;若异响试验合格,则完成仪表板总成的设计。
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