CN113849911A - 一种排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法。其包括:根据建立排气系统布置方案的数模,建立分析简化数模;根据分析简化数模,获取分析简化数模的参数信息,得各潜在吊挂点组合的参数信息,建立分析简化模型;对各潜在吊挂点组合进行受力分析及结果处理,得各吊挂点的具体受力值,然后进行受力评估,选定合适的吊挂点组合;根据吊挂点组合,对挂钩的设计进行分析,然后进行可行性评估,选定合适挂钩,整理形成可行的分析评估报告,即可。本发明解决了现有排气系统吊钩布置分析方法存在操作和搭建模型复杂,分析周期长,不适用于整车布置在设计阶段的排气系统吊挂点多方案快速分析评估的问题。

Description

一种排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法
技术领域
本发明涉及汽车排气系统技术领域,具体涉及一种排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法。
背景技术
随着社会的发展和技术的进步,人们对汽车的要求越来越高。其中,NVH性能指标是影响乘坐舒适性的关键因素之一。汽车排气系统作为汽车乘坐舒适性的主要影响因素之一,其振动问题得到了广泛的重视。汽车排气系统一般通过多个法兰和挂钩分别与发动机排气歧管以及车身地板相连。由于受到发动机本身振动和排气激励的影响,排气管振动相对较大。排气系统的振动会通过挂钩和挂钩引起车身地板的振动,从而产生车内噪声。因此,需通过优化选择合理的吊挂点,以减少汽车排气系统振动(主要来源于汽车发动机运转和路面对汽车轮胎的冲击)对车内噪声和振动的影响,提升汽车乘坐舒适性。
CN 109472094 A中公开了排气吊挂点优化分析方法及系统,其分析方法包括导入汽车排气系统有限元模型;将汽车排气系统有限元模型通过自由振动模态分析,输出诊断结果文件;运行工具命令语言程序,并输入诊断结果文件,生成结果数据文件;根据结果数据文件中的数据生成位移曲线图,并将位移曲线图的位移最小位置确定为吊挂点。该分析方法可以提升对位移数据在后处理过程中的工作效率,减少用人成本,同时保证了数据的准确度。
CN 108363868 A中公开了排气系统吊钩位置布置方法,该布置方法首先采集排气系统吊钩布置所需要的排气系统模型及动力总成参数,并据此建立其有限元模型,在有限元模型中赋予材料质量及属性,通过对排气系统进行模态分析,获取模态节点位置,然后根据吊钩位置的选点要求,初步选取吊钩布置位置点,最后,依据初步选定的吊钩布置位置点依,进行静态力和动态力验算分析,相比现有技术,能够有效验证吊钩位置的合理性。该方法在整车开发前期即可实现排气系统吊钩位置的优化选择,能够在早期通过试验对排气系统与整车的平顺性进行匹配分析,可以有效的预测吊钩对整车NVH的影响,且该方法能够大大简化排气系统的设计过程,降低了研发成本。
但上述两种布置点分析方法均采用有限元模型进行分析,其输入参数多(包括各部分材质信息、重量信息和弹性模量等),操作和搭建的有限元模型均复杂,且当方案发生部分调整时,需要对调整的部分进行重新搭建复杂的有限元模型,使得调整分析模型困难,分析周期长,仅适用于排气系统布置方案基本锁定后进行的全面分析和优化,不适用于布置阶段的排气系统吊挂点多方案布置的快速分析评估。同时,上述两种布置点分析方法均采用平均驱动自由度位移法(简写为ADDOFD算法)计算选定模态节点附近的点布置主动侧挂钩,其需要搭建复杂的有限元模型、分析时间周期长,不适用在整车布置设计阶段的快速协调推动车身或底盘低成本、高效率的调整技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法,以解决现有排气系统吊钩布置分析方法存在操作和搭建模型复杂,分析周期长,不适用于整车布置在设计阶段的排气系统吊挂点多方案快速分析评估的问题,以及不适用于在整车布置在设计阶段快速协调推动车身或底盘低成本、高效率的调整技术方案的问题。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法,包括以下步骤:
S1、建立排气系统布置方案的数模,根据数模建立分析简化数模;
S2、根据分析简化数模,获取分析简化数模的参数信息,梳理得到各潜在吊挂点组合的参数信息,建立分析简化模型;
S3、对分析简化模型中的各潜在吊挂点组合进行受力分析及结果处理,得出各吊挂点的具体受力值,然后进行受力评估,选定合适的吊挂点组合;
S4、根据选定的合适的吊挂点组合,对挂钩的设计进行分析,然后进行可行性评估,选定合适的挂钩,整理形成可行的吊挂点布置分析评估报告,即可使排气系统设计进入后续环节或阶段。
优选的,所述S1中,具体为:根据排气系统布置相关的整车边界数据和排气系统设计规范,通过3D设计软件建立排气系统布置方案的数模,按照简化原则,建立分析简化数模。
优选的,所述3D设计软件为CATIA或UG软件。
优选的,所述数模包括已完成初步选型或初步布置的零部件,具体包括解耦元件、管路、前消筒体、后消筒体和连接副;
所述简化原则为删除解耦元件及其前端与动力总成硬连接的零部件,前消筒体和后消筒体根据容积大小,通过数据库或对标设定合理的预设内部结构数模,确保其重量信息合理。
优选的,所述S2中,具体为:通过3D设计软件的测量模块,测量分析简化数模的参数信息;通过3D设计软件,以重量集中区域设置吊挂点为原则,梳理得到各潜在的吊挂点的参数信息,并形成各潜在吊挂点组合的参数信息;在有限元分析软件平台,按分析简化数模的参数信息,建立各质心点并赋予重量信息以代表排气系统各零部件,按各潜在的吊挂点组合的参数信息,建立各吊挂点并赋予弹簧刚度信息以代表各吊挂点,用beam单元将各质心点、各吊挂点连接起来,以建立分析简化模型,当排气系统布置方案、各潜在吊挂点发生变化时,通过快速调整有限元分析软件平台上建立的分析简化模型中的质心点和赋予的重量信息,以及吊挂点,即可快速更新分析简化模型。
优选的,所述分析简化数模的参数信息包括质心点1坐标、重量信息1,质心点2坐标、重量信息2,……,质心点n坐标、重量信息n,n为正整数;
所述重量集中区域包括前消筒体的周边、后消筒体的周边和非承载式解耦元件波纹管的后端;
所述各潜在的吊挂点组合的参数信息包括吊挂点1坐标,吊挂点2坐标,…,吊挂点n坐标,n为正整数。
优选的,所述有限元分析软件为Hyper Mesh软件。
优选的,所述S3中,如受力评估未通过,则调整受力评估限值,再进行受力评估,或者调整或新增吊挂点的参数信息,重新梳理得到各潜在吊挂点组合的参数信息,更新分析简化模型,再进行受力分析及结果处理,然后进行受力评估,选定合格吊挂点组合。
优选的,所述S3中,受力分析及结果处理具体为:通过有限元分析软件平台,完成各潜在吊挂点组合对应的各吊挂点的受力分析,获取各吊挂点的位移值,通过位移值与设定的弹簧刚度值相乘,得出各吊挂点的具体受力值;
受力评估具体为:按各吊挂点受力值的最大值≤60N、各吊挂点受力值的极差值≤30N,对各吊挂点的具体受力值进行评估,各吊挂点的具体受力值评估通过的潜在吊挂点组合为合格吊挂点组合;各吊挂点的具体受力值评估如未通过,按投入成本最低的原则,选择通过调整或新增吊挂点的参数信息并更新分析简化模型,或选择调整受力评估的限值,直至各吊挂点的具体受力值评估通过;
所述各吊挂点受力值的极差值=各吊挂点受力值的最大值-各吊挂点受力值的最小值。
优选的,所述S4中,挂钩结构包括主动侧挂钩和被动侧挂钩。
优选的,所述S4中,如可行性评估未通过,则更新排气系统布置方案,重复S1至S4步骤,或者调整吊挂点或新增吊挂点的参数信息,重新梳理得到各潜在吊挂点组合的参数信息,重复S2至S4步骤,直至可行性评估通过。
优选的,所述S4中,具体为:根据S3中选定的合格吊挂点组合,对各吊挂点进行挂钩设计分析,然后进行可行性评估,可行性评估通过,整理形成吊挂点布置分析评估报告,使排气系统设计进入后续环节或阶段;
所述挂钩设计包含挂钩性能参数和挂钩制造工艺参数;
所述挂钩性能参数包括挂钩刚度值,所述挂钩制造工艺参数包括圆弧半径R和两个圆弧之间的直线长度L;
可行性评估通过的条件为:挂钩刚度值≥240Hz、实心挂钩的圆弧半径R≥1.5倍挂钩外径、两个圆弧之间的直线长度L≥0.8倍挂钩外径,或者挂钩刚度值≥240Hz、空心挂钩的圆弧半径R≥1.5倍挂钩外径、两个圆弧之间的直线长度L≥1.2倍挂钩外径。
本发明的有益效果:
本发明的排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法,通过将排气系统布置方案数模简化为分析简化数模,利用3D设计软件建立或更新分析简化数模的参数信息、建立各潜在吊挂点组合的参数信息,在有限元分析软件平台上建立或更新分析简化模型,避免了搭建复杂的有限元模型,且分析简化模型建立或更新需要的时间周期短,能快速计算求解得出各潜在吊挂点的受力分析结果,对受力评估通过选定的合格吊挂点组合进行挂钩设计可行性分析,对可行性评估通过的整理形成吊挂点布置分析评估报告,有效解决了整车布置阶段排气系统吊挂点多方案快速分析评估的要求,更有利于协调推动车身或底盘低成本、高效率的调整技术方案,达成整车层面的最优设计,在汽车排气系统技术领域,具有推广实用价值。
附图说明
图1为本发明方法的流程图;
图2为主动侧挂钩和被动侧挂钩与车体相连的结构示意图;
图3为本实施例中主动侧挂钩的结构示意图;
图4为本实施例中排气系统布置方案数模的结构示意图;
图5为本实施例中排气系统布置方案分析简化数模的结构示意图;
图6为本实施例中排气系统布置方案分析简化模型的初始分析计算结果示意图;
图7为本实施例中排气系统布置方案分析简化模型的更新分析计算结果示意图;
图8为本实施例中排气系统布置方案分析简化模型的最终分析计算结果示意图;
图9为本实施例中最终的排气系统布置方案的结构示意图。
其中,01-主动侧挂钩;02-被动侧挂钩;03-车体;04-吊挂点;05-催化器;06-第一连接副;07-非承载式解耦元件波纹管;08-第一管路;09-第二连接副;010-第二管路;011-前消筒体;012-第三管路;013-后消筒体;014-第四管路;015-第五管路;016-吊挂点1;017-吊挂点2;018-吊挂点3;019-吊挂点4;020-吊挂点5;021-吊挂点6。
具体实施方式
以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解,优选实施例仅为了说明本发明,而不是为了限制本发明的保护范围。
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1至图3所示,一种排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法,包括以下步骤:
S1、建立排气系统布置方案的数模,根据数模建立分析简化数模;具体为:根据排气系统布置相关的整车边界数据和排气系统设计规范,通过3D设计软件建立排气系统布置方案的数模,按照简化原则,建立分析简化数模;
数模包括已完成初步选型或初步布置的零部件,具体包括解耦元件、管路、前消筒体、后消筒体和连接副;
简化原则为删除解耦元件及其前端与动力总成硬连接的零部件,前消筒体和后消筒体根据容积大小,通过数据库或对标设定合理的预设内部结构数模,确保其重量信息合理;
S2、分析简化数模的参数信息包括质心点1坐标、重量信息1,质心点2坐标、重量信息2,……,质心点n坐标、重量信息n;
重量集中区域包括前消筒体的周边、后消筒体的周边和非承载式解耦元件波纹管的后端;
各潜在的吊挂点组合的参数信息包括吊挂点1坐标,吊挂点2坐标,…,吊挂点n坐标;
根据分析简化数模,获取分析简化数模的参数信息,梳理得到各潜在吊挂点组合的参数信息,建立分析简化模型;具体为:通过3D设计软件的测量模块,测量分析简化数模的参数信息;通过3D设计软件,以重量集中区域设置吊挂点为原则,梳理得到各潜在的吊挂点的参数信息,并形成各潜在吊挂点组合的参数信息;在有限元分析软件平台,按分析简化数模的参数信息,建立各质心点并赋予重量信息以代表排气系统的各零部件,按各潜在的吊挂点组合的参数信息,建立各吊挂点并赋予弹簧刚度信息以代表各吊挂点,用beam单元将各质心点、各吊挂点连接起来,以建立分析简化模型,当排气系统布置方案、各潜在吊挂点发生变化时,通过快速调整有限元分析软件平台上建立的分析简化模型中的质心点和赋予的重量信息,以及吊挂点,即可快速更新分析简化模型;
S3、对分析简化模型中的各潜在吊挂点组合进行受力分析及结果处理,得出各吊挂点组合的具体受力值,然后进行受力评估,选定合适的吊挂点组合,如受力评估未通过,则调整受力评估限值,再进行受力评估,或者调整或新增吊挂点的参数信息,重新梳理得到各潜在吊挂点组合的参数信息,更新分析简化模型,再进行受力分析及结果处理,然后进行受力评估,选定合适的吊挂点组合;
具体为:通过有限元分析软件平台,完成各潜在吊挂点组合对应的各吊挂点的受力分析,获取各吊挂点的位移值,通过位移值与设定的弹簧刚度值相乘,得出各吊挂点组合的具体受力值;
受力评估具体为:按各吊挂点受力值的最大值≤60N、各吊挂点受力值的极差值≤30N,对各吊挂点的具体受力值进行评估,各吊挂点的具体受力值评估通过的潜在吊挂点组合为合格吊挂点组合;各吊挂点的具体受力值评估如未通过,按投入成本最低的原则,选择通过调整或新增吊挂点的参数信息并更新分析简化模型,或选择调整受力评估的限值,直至各吊挂点的具体受力值评估通过;
所述各吊挂点受力值的极差值=各吊挂点受力值的最大值-各吊挂点受力值的最小值;
S4、根据选定的合格吊挂点组合,对挂钩的设计进行分析,然后进行可行性评估,选定合适的挂钩,整理形成可行的吊挂点布置分析评估报告,即可使排气系统设计进入后续环节或阶段;
挂钩包括主动侧挂钩01和被动侧挂钩02,主动侧挂钩01和被动侧挂钩02与车体03相连;
如可行性评估未通过,则更新排气系统布置方案,重复S1至S4步骤,或者调整吊挂点或新增吊挂点的参数信息,重新梳理得到各潜在吊挂点组合的参数信息,重复S2至S4步骤,直至可行性评估通过;
具体为:根据S3中选定的合格吊挂点组合,对各吊挂点04进行挂钩设计分析,然后进行可行性评估,可行性评估通过,整理形成可行的吊挂点布置分析评估报告,即可使排气系统设计进入后续环节或阶段;
所述挂钩设计包含挂钩性能参数和挂钩制造工艺参数;
所述挂钩性能参数包括挂钩刚度值,所述挂钩制造工艺参数包括圆弧半径和两个圆弧之间的直线长度;
可行性评估通过的条件为:挂钩刚度值≥240Hz、实心挂钩的圆弧半径R(挂钩的两个圆弧半径相等)≥1.5倍挂钩外径(挂钩的外径具体指加工挂钩的原材料的外直径)、两个圆弧之间的直线长度L≥0.8倍挂钩外径,或者挂钩刚度值≥240Hz、空心挂钩的圆弧半径R≥1.5倍挂钩外径、两个圆弧之间的直线长度L≥1.2倍挂钩外径。
本实施例中,各吊挂点受力值的最大值的限制可根据可选用吊挂的动静刚度值的最大值进行相应调整,各吊挂点受力值的最小值可根据可选用吊挂的动静刚度值的极差值的进行相应调整。当吊挂点确定,以及主动侧挂钩和被动侧挂钩的可行性评估通过后,主动侧挂钩和被动侧挂钩均与车体固定连接。
实施例
一种排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法,包括如下步骤:
S1、如图4所示,为根据排气系统布置相关的整车边界数据、在排气系统设计规范等指导下,在CATIA或UG软件中建立的排气系统布置方案的数模,其中,数模包括包含催化器05、第一连接副06、非承载式解耦元件波纹管07、第一管路08、第二连接副09、第二管路010、前消筒体011、第三管路012、后消筒体013、第四管路014、第五管路015,在非承载式解耦元件波纹管07的前端的催化器05、第一连接副06与动力总成是硬连接的关系,按照简化原则,在建立分析简化数模时删掉,前消筒体011和后消筒体013根据容积大小通过数据库或对标设定合理的预设内部结构数模以确保其重量信息合理,建立分析简化数模,建立的分析简化数模,如图5所示;
S2、根据分析简化数模,获取分析简化数模的参数信息,通过CATIA或UG等软件的测量模块,通过设置对应材料密度的方式,测量得到质心点坐标及重量信息,具体包括:第一管路08、第二连接副09和第二管路010的质心点1坐标为(583.143,1.492,-60.354)、重量信息1为1.76kg,前消筒体011的质心点2坐标为(1116.487,-0.463,-45.472)、重量信息2为4.23kg,第三管路012的质心点3坐标为(2171.964,280.782,-95.049)、重量信息3为3.97kg,后消筒体013、第四管路014和第五管路015的质心点4坐标为(3236.986,410.862,-16.815)、重量信息4为8.05kg,按在重量集中的区域,如前消筒体011、后消筒体013等周边要考虑设置吊挂点,非承载式解耦元件波纹管07的后端设置吊挂点的原则,梳理得到一个潜在吊挂点组合的参数信息,具体为:吊挂点1坐标为(396,-88,-97),吊挂点2坐标为(396,88,-97),吊挂点3坐标为(2702,-25,-110),吊挂点4坐标为(3471,220,73),吊挂点5坐标为(3498,590,49),在Hyper Mesh等软件平台,按分析简化数模的参数信息(质心点坐标、重量信息),建立各质心点并赋予重量信息以代表排气系统各零部件,按各潜在吊挂点组合的参数信息(吊挂点坐标)建立各吊挂点并赋予弹簧刚度信息(10N/mm)以代表各吊挂点,用beam单元将各质心点、各吊挂点连接起来以建立分析简化模型;
当排气系统布置方案、各潜在吊挂点发生变化时,通过快速调整Hyper Mesh等软件平台上建立的分析简化模型中的质心点坐标和赋予的重量信息、吊挂点坐标,即可快速更新分析简化模型;
S3、利用Hyper Mesh等软件平台,建立分析简化模型后,可在计算提交后几秒内完成计算并给出计算结果,该计算结果即为各吊挂点的位移值,如图6所示,将位移值与设定的弹簧刚度信息(10N/mm)相乘,得出吊挂点1的受力值为26.6N、吊挂点2的受力值为40.1N、吊挂点3的受力值为17.8N、吊挂点4的受力值为31.9N、吊挂点5的受力值为63.7N;各吊挂点受力值的最大值为63.7N>60N、各吊挂点受力值的极差值为45.9N>30N,吊挂点受力分析评估未通过;
现考虑增加一个吊挂点6坐标为(1731,616,-94),更新分析简化模型后提交计算直接得出各吊挂点的位移值,如图7所示,吊挂点1的受力值更新为23.6N、吊挂点2的受力值更新为23.7N、吊挂点3的受力值更新为31.5N、吊挂点4的受力值更新为34.3N、吊挂点5的受力值更新为38.2N、吊挂点6的受力值为28.8N;各吊挂点受力值的最大值为38.2N<60N、各吊挂点受力值的极差值为14.6N<30N,吊挂点受力分析评估通过,可选定此6个吊挂点为合格吊挂点组合;
S4、根据S3中选定的合格吊挂点组合,对各吊挂点的主动侧挂钩和被动侧挂钩(此实施例中的挂钩均为实心挂钩,主动侧挂钩和被动侧挂钩的结构相同)的设计进行可行性分析;吊挂点1、吊挂点2、吊挂点3、吊挂点4、吊挂点5对应的主动侧挂钩和被动侧挂钩的刚度值(此处的挂钩刚度值是通过有限元分析方法得到的)均>240Hz,且通过核对,挂钩制造工艺参数符合要求,吊挂点6对应的主动侧挂钩和被动侧挂钩制造工艺参数符合要求,为了提高车身纵梁的刚度,对车身纵梁方案进行调整,导致吊挂点6被动侧挂钩的刚度值仅有173Hz,可行性评估不合格;
经过综合分析后,确定将吊挂点6坐标由(1731,616,-94)更改为(1731,566,-94),更新吊挂点6参数信息、更新分析简化模型后,提交计算直接得出各吊挂点的位移值,如图8所示,吊挂点1的受力值更新为23.4N、吊挂点2的受力值更新为23.5N、吊挂点3的受力值更新为31.7N、吊挂点4的受力值更新为34.5N、吊挂点5的受力值更新为38.5N、吊挂点6的受力值更新为28.5N,各吊挂点受力值的最大值为38.5N<60N、各吊挂点受力值的极差值为15.1N<30N,吊挂点受力分析评估通过,调整后的吊挂点6对应的主动侧挂钩和被动侧挂钩的刚度值均>240Hz,且挂钩制造工艺参数符合要求,各吊挂点的具体位置如图9所示,图9中,016为吊挂点1,017为吊挂点2,018为吊挂点3,019为吊挂点4,020为吊挂点5,021为吊挂点6,至此吊挂点布置分析评估通过,可推进排气系统设计进入后续环节或阶段。
本发明的排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法,通过将排气系统布置方案数模简化为分析简化数模,利用3D设计软件建立或更新分析简化数模的参数信息、建立各潜在吊挂点组合的参数信息,在Hyper Mesh等软件平台上建立或更新分析简化模型,避免了搭建复杂的有限元模型,且分析简化模型建立或更新需要的时间周期短,能快速计算求解得出各潜在吊挂点的受力分析结果,对受力评估通过选定的合格吊挂点组合进行挂钩设计可行性分析,对可行性评估通过的整理形成吊挂点布置分析评估报告,有效解决了整车布置阶段排气系统吊挂点多方案快速分析评估的要求,更有利于协调推动车身或底盘低成本、高效率的调整技术方案,达成整车层面的最优设计,在汽车排气系统技术领域,具有推广实用价值。
以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、建立排气系统布置方案的数模,根据数模建立分析简化数模;
S2、根据分析简化数模,获取分析简化数模的参数信息,梳理得到各潜在吊挂点组合的参数信息,建立分析简化模型;
S3、对分析简化模型中的各潜在吊挂点组合进行受力分析及结果处理,得出各吊挂点的具体受力值,然后进行受力评估,选定合适的吊挂点组合;
S4、根据选定的合适的吊挂点组合,对挂钩的设计进行分析,然后进行可行性评估,选定合适的挂钩,整理形成可行的吊挂点布置分析评估报告,即可使排气系统设计进入后续环节或阶段。
2.根据权利要求1所述的排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法,其特征在于,所述S1中,具体为:根据排气系统布置相关的整车边界数据和排气系统设计规范,通过3D设计软件建立排气系统布置方案的数模,按照简化原则,建立分析简化数模。
3.根据权利要求2所述的排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法,其特征在于,所述数模包括已完成初步选型或初步布置的零部件,具体包括解耦元件、管路、前消筒体、后消筒体和连接副;
所述简化原则为删除解耦元件及其前端与动力总成硬连接的零部件,前消筒体和后消筒体根据容积大小,通过数据库或对标设定合理的预设内部结构数模,确保其重量信息合理。
4.根据权利要求1所述的排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法,其特征在于,所述分析简化数模的参数信息包括质心点1坐标、重量信息1,质心点2坐标、重量信息2,……,质心点n坐标、重量信息n,n为正整数;
所述重量集中区域包括前消筒体的周边、后消筒体的周边和非承载式解耦元件波纹管的后端;
所述各潜在的吊挂点组合的参数信息包括吊挂点1坐标,吊挂点2坐标,…,吊挂点n坐标,n为正整数。
5.根据权利要求4所述的排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法,其特征在于,所述S2中,具体为:通过3D设计软件的测量模块,测量分析简化数模的参数信息;通过3D设计软件,以重量集中区域设置吊挂点为原则,梳理得到各潜在的吊挂点的参数信息,并形成各潜在吊挂点组合的参数信息;在有限元分析软件平台,按分析简化数模的参数信息,建立各质心点并赋予重量信息以代表排气系统各零部件,按各潜在的吊挂点组合的参数信息,建立各吊挂点并赋予弹簧刚度信息以代表各吊挂点,用beam单元将各质心点、各吊挂点连接起来,以建立分析简化模型,当排气系统布置方案、各潜在吊挂点发生变化时,通过快速调整有限元分析软件平台上建立的分析简化模型中的质心点和赋予的重量信息,以及吊挂点,即可快速更新分析简化模型。
6.根据权利要求1所述的排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法,其特征在于,所述S3中,如受力评估未通过,则调整受力评估限值,再进行受力评估,或者调整或新增吊挂点的参数信息,重新梳理得到各潜在吊挂点组合的参数信息,更新分析简化模型,再进行受力分析及结果处理,然后进行受力评估,选定合格吊挂点组合。
7.根据权利要求6所述的排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法,其特征在于,所述S3中,受力分析及结果处理具体为:通过有限元分析软件平台,完成各潜在吊挂点组合对应的各吊挂点的受力分析,获取各吊挂点的位移值,通过位移值与设定的弹簧刚度值相乘,得出各吊挂点的具体受力值;
受力评估具体为:按各吊挂点受力值的最大值≤60N、各吊挂点受力值的极差值≤30N,对各吊挂点的具体受力值进行评估,各吊挂点的具体受力值评估通过的潜在吊挂点组合为合格吊挂点组合;各吊挂点的具体受力值评估如未通过,按投入成本最低的原则,选择通过调整或新增吊挂点的参数信息并更新分析简化模型,或选择调整受力评估的限值,直至各吊挂点的具体受力值评估通过;
所述各吊挂点受力值的极差值=各吊挂点受力值的最大值-各吊挂点受力值的最小值。
8.根据权利要求1所述的排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法,其特征在于,所述S4中,挂钩结构包括主动侧挂钩和被动侧挂钩。
9.根据权利要求8所述的排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法,其特征在于,所述S4中,如可行性评估未通过,则更新排气系统布置方案,重复S1至S4步骤,或者调整吊挂点或新增吊挂点的参数信息,重新梳理得到各潜在吊挂点组合的参数信息,重复S2至S4步骤,直至可行性评估通过。
10.根据权利要求9所述的排气系统吊挂点布置的快速分析评估方法,其特征在于,所述S4中,具体为:根据S3中选定的合适的吊挂点组合,对各吊挂点进行挂钩设计分析,然后进行可行性评估,可行性评估通过,整理形成吊挂点布置分析评估报告,使排气系统设计进入后续环节或阶段;
所述挂钩设计包含挂钩性能参数和挂钩制造工艺参数;
所述挂钩性能参数包括挂钩刚度值,所述挂钩制造工艺参数包括圆弧半径和两个圆弧之间的直线长度;
可行性评估通过的条件为:挂钩刚度值≥240Hz、实心挂钩的圆弧半径R≥1.5倍挂钩外径、两个圆弧之间的直线长度L≥0.8倍挂钩外径,或者挂钩刚度值≥240Hz、空心挂钩的圆弧半径R≥1.5倍挂钩外径、两个圆弧之间的直线长度L≥1.2倍挂钩外径。
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