CN113609580A - 汽车内饰件异响仿真分析系统及分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车内饰件异响仿真分析系统，包括建模模块、加载模块、仿真分析模块；建模模块用于，建立内饰车身有限元模型，对异响分析对象赋予刚度值；加载模块用于，采用重力场法分别加载静态极限扭转工况和动态路谱工况；仿真分析模块用于，进行时仿真分析分别得到两种工况下异响分析对象的极限相对位移值和时域相对位移曲线，当两种工况下任意时刻的相对位移均小于设定位移时，判定为不存在异响风险。本发明还公开了一种汽车内饰件异响仿真分析系统的分析方法，包括建立整车有限元模型，分别加载静态极限扭转工况和动态路谱工况，进行时域瞬态响应分析分别得到时域相对位移曲线，根据相对位移判定是否异响风险。本发明提高了异响预测的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及汽车仿真分析技术领域，具体地指一种汽车内饰件异响仿真分析系统及分析方法。
背景技术
异响问题越来越受人关注，车门锁扣与锁舌、车门密封条、钣金油漆件等内饰件的异响问题在车身异响中占有很大比例，想要在产品开发前期进行控制，需要借用CAE手段，但是目前行业内针对异响的仿真方法比较少，没有成熟的行业标准拿来参考，目前行业内常用定扭矩(2000Nm)的载荷评估车身扭转刚度，此方法可以计算车身的扭转刚度，但是无法准确计算扭转载荷下内饰车身局部位置的相对变形量。
中国专利CN110263414A公开了一种预测汽车内饰系统摩擦异响危险点的方法，包括在目标区域中建立相互接触两个部件的节点对来计算节点对之间的最大位移和最小位移，基于最大位移和最小位移进行异响风险判断，而本提案是选择车辆中易发生异响的部分，采用仿真的方式模拟仿真在扭转载荷记载下，模拟车辆在真实路况下这些易发生异响部位的相对变形量，基于相对变形量进行异响分析。
上述技术方案存在如下问题：1、计算预设频率下节点对相对位移幅值，仿真前期需要对车辆进行路谱采集，耗时耗力；2、路谱采集需要在至少骡子车出来之后才能测量，且采集的数据和最终实车存在差异，无法提前预测，仿真准确率较低；3、工况考虑不全面，没考虑实车行驶极限工况。
发明内容
本发明的目的就是要克服上述现有技术存在的不足，提供一种汽车内饰件异响仿真分析系统及分析方法，该分析系统和方法可以提高异响预测分析的准确度。
为实现上述目的，本发明提供一种汽车内饰件异响仿真分析系统，其特征在于：包括建模模块、加载模块、仿真分析模块；
所述建模模块用于，建立内饰车身有限元模型，对异响分析对象赋予刚度值；
所述加载模块用于，采用重力场法加载静态极限扭转工况，采用瞬态响应法加载动态路谱工况；
所述仿真分析模块用于，进行仿真分析分别得到两种工况下异响分析对象的极限相对位移值和时域相对位移曲线，当两种工况下任意时刻的相对位移均小于设定位移时，判定为不存在异响风险。
进一步地，所述加载模块用于，在加载静态极限扭转工况时，对一个减振器安装点不加载约束，对其他三个减振器安装点均加载Z向约束。
进一步地，所述加载模块还用于，在加载静态极限扭转工况时，对不加载约束减振器安装点的对角减振器安装点加载XYZ向约束，对其他两个减振器安装点分别加载XZ向约束和YZ向约束。
进一步地，所述加载模块还用于，在加载动态路谱工况时，将采集的车辆多个设定位置的时间-位移谱加载在整车有限元模型上，所述时间-位移谱通过车辆在规定路面上实际行驶所得。
进一步地，所述仿真分析模块还用于，在时域瞬态响应分析之前，在内饰车身有限元模型上分别标记两个异响分析对象的中心位置。
本发明还提供一种汽车内饰件异响仿真分析系统的分析方法，其特征在于，包括：
建立整车有限元模型，对异响分析对象赋予刚度值；
采用重力场法加载静态极限扭转工况和瞬态响应分析法加载动态路谱工况；
进行时仿真分析分别得到两种工况下异响分析对象的极限相对位移值和时域相对位移曲线；
当两种工况下任意时刻的相对位移均小于设定位移时，判定为不存在异响风险。
进一步地，所述静态极限扭转工况的加载方法包括，对一个减振器安装点不加载约束，对其他三个减振器安装点均加载Z向约束。
进一步地，所述静态极限扭转工况的加载方法还包括，对不加载约束减振器安装点的对角减振器安装点加载XYZ向约束，对其他两个减振器安装点分别加载XZ向约束和YZ向约束。
进一步地，所述动态路谱工况的加载方法包括，采集车辆的多个设定位置在规定路面上行驶时的时间-位移谱，将所得的时间-位移谱加载在整车有限元模型上相同的多个设定位置。
进一步地，所述时域相对位移曲线的获取方法还包括，在时域瞬态响应分析之前，在内饰车身有限元模型上分别标记两个异响分析对象的中心位置。
本发明的有益效果：提高异响预测的准确度。本发明利用仿真分析方法分别加载载静态极限扭转工况和动态路谱工况，得到两种工况下异响分析对象的极限相对位移值和时域相对位移曲线，并根据相对位移判断异响分析对象是否存在异响的风险，考虑的工况更加全面和真实，对异响的预测更加精确。
附图说明
图1为本发明仿真分析系统的结构示意图。
图中各部件标号如下：建模模块100、加载模块200、仿真分析模块300
具体实施方式
下面具体实施方式用于对本发明的权利要求技术方案作进一步的详细说明，便于本领域的技术人员更清楚地了解本权利要求书。本发明的保护范围不限于下面具体的实施例。本领域的技术人员做出的包含有本发明权利要求书技术方案而不同于下列具体实施方式的也是本发明的保护范围。
如图1所示，一种汽车内饰件异响仿真分析系统，其特征在于：包括建模模块100、加载模块200、仿真分析模块300；
建模模块100用于，建立整车有限元模型，对异响分析对象赋予刚度值；
加载模块200用于，分别加载静态极限扭转工况和动态路谱工况；
仿真分析模块300用于，进行仿真分析分别得到两种工况下异响分析对象的极限相对位移值和时域相对位移曲线，当两种工况下任意时刻的相对位移均小于设定位移时，判定为不存在异响风险。
本实施例中，加载模块200用于，在加载静态极限扭转工况时，对一个减振器安装点不加载约束，对其他三个减振器安装点均加载Z向约束。
本实施例中，加载模块200还用于，在加载静态极限扭转工况时，对不加载约束减振器安装点的对角减振器安装点加载XYZ向约束，对其他两个减振器安装点分别加载XZ向约束和YZ向约束。
本实施例中，加载模块200还用于，在加载动态路谱工况时，将采集的车辆多个设定位置的时间-位移谱加载在整车有限元模型上，时间-位移谱通过车辆在规定路面上实际行驶所得。
本实施例中，仿真分析模块300还用于，在时域瞬态响应分析之前，在内饰车身有限元模型上分别标记两个异响分析对象的中心位置。
本实施例以汽车的锁扣和锁舌作为异响分析对象，上述汽车内饰件异响仿真分析系统的分析方法如下：
1、建立整车有限元模型，模型采用内饰车身，其中座椅采用骨架+质量点来建模，锁扣与锁舌采用cbush单元建模，根据试验测取锁扣和锁舌的实际刚度，准确给锁扣和锁舌模型赋予6个方向的刚度值。
2.1、加载静态极限扭转工况
本实施例中，对模型施加负Z向1G重力场，模型总重为整车满载质量，驾驶员、乘客和货物质量用质量点代替，模拟实车静态极限扭转工况，即模拟单轮悬空工况下锁扣与锁舌的相对位移量。
静态极限扭转工况的加载方法为对左前车轮的减震塔不加载任何约束，对右后车轮的减震塔加载XYZ向约束，对左后车轮的减震塔加载XZ向约束，对右前车轮的减震塔加载YZ向约束。
2.2、加载动态路谱工况。
本实施例中，在底盘与车身接附点(包括减振器安装点、副车架安装点、拖曳臂安装点等)布置位移传感器，使车辆在规定的路面上以规定的工况实车行驶，通过上述多个位移传感器采集上述位置的时间-位移谱，然后将上述采集到的时间-位移谱分别加载在整车有限元模型上对应的多个位置。
3、在整车有限元模型上分别标记锁扣和锁舌的中心位置，对加载后的整车有限元模型进行静态分析和时域瞬态响应分析，分别得到两种工况下锁扣中心位置和锁舌中心位置的相对位移值和时域相对位移曲线；
4、当两种工况下任意时刻下锁扣和锁舌的相对位移均小于设定位移时，判定为不存在异响风险，设定位移值通过仿真和试验累积的数据库获取。
本发明利用仿真分析方法分别加载载静态极限扭转工况和动态路谱工况，得到两种工况下异响分析对象的极限相对位移值和时域相对位移曲线，并根据相对位移判断异响分析对象是否存在异响的风险，考虑的工况更加全面和更加极限，对异响的预测更加精确。
Claims (10)
1.一种汽车内饰件异响仿真分析系统，其特征在于：包括建模模块(100)、加载模块(200)、仿真分析模块(300)；
所述建模模块(100)用于，建立内饰车身有限元模型，对异响分析对象赋予刚度值；
所述加载模块(200)用于，采用重力场法加载静态极限扭转工况，采用瞬态响应法加载动态路谱工况；
所述仿真分析模块(300)用于，进行静态分析得到分析对象极限相对位移值，进行瞬态响应分析得到分析对象时域下的相对位移曲线，当两种工况下相对位移均小于设定位移时，判定为不存在异响风险。
2.根据权利要求1所述的汽车内饰件异响仿真分析系统，其特征在于：所述加载模块(200)用于，在加载静态极限扭转工况时，对一个减振器安装点不加载约束，对其他三个减振器安装点均加载Z向约束。
3.根据权利要求3所述的汽车内饰件异响仿真分析系统，其特征在于：所述加载模块(200)还用于，在加载静态极限扭转工况时，对不加载约束减振器安装点的对角减振器安装点施加XYZ向约束，对其他两个减振器安装点分别加载XZ向约束和YZ向约束。
4.根据权利要求1所述的汽车内饰件异响仿真分析系统，其特征在于：所述加载模块(200)还用于，在加载动态路谱工况时，将采集的车辆多个设定位置的时间-位移谱加载在内饰车身有限元模型上，所述时间-位移谱通过车辆在规定路面上实际行驶所得。
5.根据权利要求1所述的汽车内饰件异响仿真分析系统，其特征在于：所述仿真分析模块(300)还用于，在时域瞬态响应分析之前，在内饰车身有限元模型上分别标记两个异响分析对象的中心位置。
6.一种汽车内饰件异响仿真分析系统的分析方法，其特征在于，包括：
建立内饰车身有限元模型，对异响分析对象赋予刚度值；
采用重力场法加载静态极限扭转工况和采用瞬态响应法加载动态路谱工况；
进行仿真分析分别得到两种工况下异响分析对象的极限相对位移值和相对位移曲线；
当两种工况下任意时刻的相对位移均小于设定位移时，判定为不存在异响风险。
7.根据权利要求6所述的汽车内饰件异响仿真分析系统的分析方法，其特征在于：所述静态极限扭转工况的加载方法包括，对一个减振器安装点不加载约束，对其他三个减振器安装点均加载Z向约束。
8.根据权利要求7所述的汽车内饰件异响仿真分析系统的分析方法，其特征在于：所述静态极限扭转工况的加载方法还包括，对不加载约束减振器安装点的对角减振器安装点加载XYZ向约束，对其他两个减振器安装点分别加载XZ向约束和YZ向约束。
9.根据权利要求6所述的汽车内饰件异响仿真分析系统的分析方法，其特征在于：所述动态路谱工况的加载方法包括，采集车辆的多个设定位置在规定路面上行驶时的时间-位移谱，将所得的时间-位移谱加载在整车有限元模型上相同的多个设定位置。
10.根据权利要求6所述的汽车内饰件异响仿真分析系统的分析方法，其特征在于：所述时域相对位移曲线的获取方法还包括，在时域瞬态响应分析之前，在内饰车身有限元模型上分别标记两个异响分析对象的中心位置。
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| CN110162919A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-23 | 中国汽车工程研究院股份有限公司 | 一种基于极限温度场下的车辆内饰撞击异响风险等级标定方法 |
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