CN114936418A - 车架及其附属件的分析方法、系统、存储介质及计算机 - Google Patents

车架及其附属件的分析方法、系统、存储介质及计算机 Download PDF

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CN114936418A CN202210466607.3A CN202210466607A CN114936418A CN 114936418 A CN114936418 A CN 114936418A CN 202210466607 A CN202210466607 A CN 202210466607A CN 114936418 A CN114936418 A CN 114936418A
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熊伟
段龙杨
黄晖
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余显忠
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朱书林
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Abstract

本发明提供一种车架及其附属件的分析方法、系统、存储介质及计算机，该方法包括：根据设计阶段的输入条件及待测车辆的车架及其附属件的整体扫描数据构建几何模型；将几何模型导入至有限元处理软件中进行处理形成有限元网格模型；根据车架及其附属件的实际数据和有限元网格模型构建出CAE分析模型；依次对CAE分析模型进行NVH属性分析、整车状态强度分析及局部工况强度分析得到多个分析数据；依次判断各分析数据是否符合各数据对应的预设标准；若各数据均符合预设标准，则判定车架及其附属件的实际数据合格。本发明可在前期设计阶段就提前识别出车架及其附属件是否存在强度耐久潜在的失效风险问题，在零部件的设计阶段可以规避相关的设计风险问题。

Description

车架及其附属件的分析方法、系统、存储介质及计算机
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，特别涉及一种车架及其附属件的分析方法、系统、存储介质及计算机。
背景技术
随着汽车行业的飞速发展和人们生活水平的提高，汽车已经成为人们生活中不可或缺的一部分，因此，越来越多的人们开始关注汽车的安全性能。
车架及其主要附属件是汽车上必不可少的一种部件，其作用是支撑和连接车上各个零部件，如底盘、悬架及驾驶室总成部件等，同时承载着各零部件传递与其的各种载荷，因此对车架主要附属件的结构性能要求十分严格。在实际的行驶过程中，由于路面的不平度，车架主要附属件结构会承受到各种交变载荷的作用。因此，在车架结构的设计过程中，疲劳可靠性设计是十分重要的环节。
汽车在行驶过程中，路面和汽车发动机产生的外界激励将通过车轮直接传递给车架主要附属件。如果车架主要附属件结构设计不合理，会与外界激励产生共振,，引起开裂甚至断裂等失效模式，将直接影响整车的可靠、耐久及安全性能。目前的分析方法通常是通过判断整个车辆的性能是否满足设计要求，然而即使前期整车的性能符合设计要求，但在车辆整车耐久试验时，较多的车架主要附属件依然容易发生开裂失效，导致整车的安全性能下降，存在安全隐患。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种车架及其附属件的分析方法、系统、存储介质及计算机，以至少解决上述技术中的不足。
本发明提出一种车架及其附属件的分析方法，包括：
对待测车辆的车架及其附属件进行整体扫描，并根据设计阶段的输入条件以及整体扫描的数据构建所述车架及其附属件的几何模型；
将所述几何模型导入至有限元处理软件中进行网格划分，并离散化形成所述车架及其附属件的有限元网格模型；
获取所述车架及其附属件的实际数据，并根据所述实际数据和所述有限元网格模型构建出对应的CAE分析模型；
依次对所述CAE分析模型进行NVH属性分析、整车状态强度分析以及局部工况强度分析，得到对应的第一分析数据、第二分析数据、第三分析数据以及第四分析数据；
依次判断所述第一分析数据、所述第二分析数据、所述第三分析数据以及所述第四分析数据是否符合各数据对应的预设标准；
若所述第一分析数据、所述第二分析数据、所述第三分析数据以及所述第四分析数据均符合各数据对应的预设标准，则判定所述车架及其附属件的实际数据合格。
进一步的，对所述CAE分析模型进行NVH属性分析的步骤包括：
对所述CAE分析模型进行NVH属性分析，以得到所述车架及其附属件对应的模态数据以及响应数据；
将所述模态数据以及所述响应数据依次输入至预设的数据库中，预测所述车架及其附属件与路面和发动机激励频率是否存在耦合共振；
若所述车架及其附属件与路面和发动机激励频率不存在耦合共振，则判定所述车架及其附属件的NVH属性合格。
进一步的，对所述CAE分析模型进行整车状态强度分析的步骤之前，所述方法还包括：
对所述CAE分析模型进行动态载荷分解，以得到所述CAE分析模型的动态载荷分布数据；
计算所述CAE分析模型在外部输入载荷作用下的应变值，并利用所述应变值和所述动态载荷分布数据构建所述CAE分析模型的动态载荷分布曲线。
进一步的，对所述CAE分析模型进行整车状态强度分析的步骤包括：
对所述CAE分析模型进行整车仿真实验，并获取所述整车仿真实验中的路面激励信号；
获取所述动态载荷分布曲线中的硬点动态载荷，并将所述硬点动态载荷和所述路面激励信号作为仿真输入数据；
利用所述仿真输入数据对所述CAE分析模型进行整车状态强度耐久仿真分析，以得到对应的仿真分析数据；
将所述仿真分析数据与第一预设阈值进行对比，若所述仿真分析数据不在所述第一预设阈值内，则判定所述车架及其附属件的整车状态强度耐久不合格。
进一步的，对所述CAE分析模型进行局部工况强度分析的步骤包括：
将所述附属件按照预设标准划分为一类附属件以及二类附属件；
依次对所述一类附属件以及所述二类附属件在多种工况下的多个载荷数据，所述多种工况至少包括静态垂向工况、转弯工况、扭转工况以及制动工况；
将各所述载荷数据输入至预设的标准数据库中以得到所述一类附属件以及所述二类附属件的极限载荷数据；
利用所述极限载荷数据和目标载荷数据得到所述一类附属件以及所述二类附属件所对应的屈服耐久数据；
将所述屈服耐久数据与第二预设阈值进行对比，若所述屈服耐久数据不在所述屈服耐久阈值内，则判定所述附属件的强度耐久不合格。
本发明还提出一种车架及其附属件的分析系统，包括：
第一构建模块，用于对待测车辆的车架及其附属件进行整体扫描，并根据设计阶段的输入条件以及整体扫描的数据构建所述车架及其附属件的几何模型；
第二构建模块，用于将所述几何模型导入至有限元处理软件中进行网格划分，并离散化形成所述车架及其附属件的有限元网格模型；
第一获取模块，用于获取所述车架及其附属件的实际数据，并根据所述实际数据和所述有限元网格模型构建出对应的CAE分析模型；
分析模块，用于依次对所述CAE分析模型进行NVH属性分析、整车状态强度分析以及局部工况强度分析，得到对应的第一分析数据、第二分析数据、第三分析数据以及第四分析数据；
判断模块，用于依次判断所述第一分析数据、所述第二分析数据、所述第三分析数据以及所述第四分析数据是否符合各数据对应的预设标准；
判定模块，用于若所述第一分析数据、所述第二分析数据、所述第三分析数据以及所述第四分析数据均符合各数据对应的预设标准，则判定所述车架及其附属件的实际数据合格。
进一步的，所述分析模块包括：
NVH属性分析单元，用于对所述CAE分析模型进行NVH属性分析，以得到所述车架及其附属件对应的模态数据以及响应数据；
预测单元，用于将所述模态数据以及所述响应数据依次输入至预设的数据库中，预测所述车架及其附属件与路面和发动机激励频率是否存在耦合共振；
第一判定单元，用于若所述车架及其附属件与路面和发动机激励频率不存在耦合共振，则判定所述车架及其附属件的NVH属性合格。
进一步的，所述系统还包括：
动态载荷分解模块，用于对所述CAE分析模型进行动态载荷分解，以得到所述CAE分析模型的动态载荷分布数据；
第三构建模块，用于计算所述CAE分析模型在外部输入载荷作用下的应变值，并利用所述应变值和所述动态载荷分布数据构建所述CAE分析模型的动态载荷分布曲线。
进一步的，所述分析模块还包括：
整车仿真实验单元，用于对所述CAE分析模型进行整车仿真实验，并获取所述整车仿真实验中的路面激励信号；
第一获取单元，用于获取所述动态载荷分布曲线中的硬点动态载荷，并将所述硬点动态载荷和所述路面激励信号作为仿真输入数据；
强度耐久仿真分析单元，用于利用所述仿真输入数据对所述CAE分析模型进行整车状态强度耐久仿真分析，以得到对应的仿真分析数据；
第二判定单元，用于将所述仿真分析数据与第一预设阈值进行对比，若所述仿真分析数据不在所述第一预设阈值内，则判定所述车架及其附属件的整车状态强度耐久不合格。
进一步的，所述分析模块还包括：
划分单元，用于将所述附属件按照预设标准划分为一类附属件以及二类附属件；
第二获取单元，用于依次获取所述一类附属件以及所述二类附属件在多种工况下的多个载荷数据，所述多种工况至少包括静态垂向工况、转弯工况、扭转工况以及制动工况；
第一计算单元，用于将各所述载荷数据输入至预设的标准数据库中以得到所述一类附属件以及所述二类附属件的极限载荷数据；
第二计算单元，用于利用所述极限载荷数据和目标载荷数据得到所述一类附属件以及所述二类附属件所对应的屈服耐久数据；
第三判定单元，用于将所述屈服耐久数据与第二预设阈值进行对比，若所述屈服耐久数据不在所述屈服耐久阈值内，则判定所述附属件的强度耐久不合格。
本发明还提出一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的车架及其附属件的分析方法。
本发明还提出一种计算机，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的车架及其附属件的分析方法。
本发明当中的车架及其附属件的分析方法、系统、存储介质及计算机，通过获取车架及其附属件的几何模型，并将几何模型离散化成有限元网格模型，根据实际数据与该有限元网格模型生成对应的CAE分析模型，通过NVH属性、整车状态强度以及局部工况强度分析结果判断所述车架及其附属件是否合格，可在前期设计阶段就提前识别出车架及其附属件是否存在强度耐久潜在的失效风险问题，在零部件的设计阶段可以规避相关的设计风险问题，保证疲劳耐久准确性及验通过率，降低项目由于后期失效导致重新设计整改的概率，以缩短开发周期、降低试验成本，同时可以弥补传统验证方式的不足和提高验证稳健性。
附图说明
图1为本发明第一实施例中的车架及其附属件的分析方法的流程图；
图2为图1中步骤S104中的第一子步骤的详细流程图；
图3为本发明另一实施例中的车架及其附属件的分析方法的部分流程图；
图4为图1中步骤S104中的第二子步骤的详细流程图；
图5为图1中步骤S104中的第三子步骤的详细流程图；
图6为本发明第二实施例中的车架及其附属件的分析系统的结构框图；
图7为本发明第三实施例中的计算机的结构框图。
主要元件符号说明：
存储器 10 第一获取模块 13
处理器 20 分析模块 14
计算机程序 30 判断模块 15
第一构建模块 11 判定模块 16
第二构建模块 12
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例一
请参阅图1，所示为本发明第一实施例中的车架及其附属件的分析方法，所述方法具体包括步骤S101至S106：
S101，对待测车辆的车架及其附属件进行整体扫描，并根据设计阶段的输入条件以及整体扫描的数据构建所述车架及其附属件的几何模型；
在具体实施时，对待测车辆的车架及其附属件进行整体扫描，并根据待测车辆在设计阶段时的输入条件作为边界数据，并将整体扫描后的数据与边界数据构建该车架及其附属间的几何模型；
需要说明的是，本实施例中运用三维建模软件(Catia等)建立车架及其附属件的三位CAD模型，建模完成后将其导出成对应的格式文件(例如：*.step或*.igs格式)。
S102，将所述几何模型导入至有限元处理软件中进行网格划分，并离散化形成所述车架及其附属件的有限元网格模型；
S103，获取所述车架及其附属件的实际数据，并根据所述实际数据和所述有限元网格模型构建出对应的CAE分析模型；
在具体实施时，将建立好的几何模型导入至有限元前处理软件中，抽取中性面进行网格划分，并离散化形成所述车架及其附属件的有限元网格模型。
在建立有限元网格模型时，对上述的车架及其附属件而言，可以根据该车架及其附属件的实际结构构建按各零件的材料、以及各零件之间的连接关系；由于车架采用的薄壁型钢材，因此利用抽取中性面的方式，然后利用实际几何尺寸定义各个板厚，在划分网格时，为了使得之后的MNF计算文件不至于过大，限制车架的2D网格在10mm左右，对于车架上的铸件，采用3D网格尺寸根据铸件的具体情况决定，通常为5～10mm大小的网格。长宽比小于5，翘曲度小于15度，四边形单元最小角度大于45度，四边形单元最大角度小于135度，三角形单元最小角度大于30度，三角形单元最大角度小于120度，歪斜度小于60度，雅克比大于0.7。除上述质量要求外，单元之间不允许有自由边存在，不允许有重复单元，同一造型面上的单元法向须一致，材料参数包括杨氏模量、泊松比和密度等。
在本实施例中的有限元网格模型中，车架的链接方式主要有四种，第一种为焊缝(sean单元)链接，第二种为螺栓(Bar单元)链接，第三种为rigid链接，第四种为单元节点合并的方法，四种链接方式根据实际的需要，选择相应的链接方式。
在此还需要补充的是，进行建模的前处理软件可采用Hypermesh或ANSA进行建模。
利用上述获取到的实际参数，与上述的有限元网格模型结合建立对应的CAE分析模型。
S104，依次对所述CAE分析模型进行NVH属性分析、整车状态强度分析以及局部工况强度分析，得到对应的第一分析数据、第二分析数据、第三分析数据以及第四分析数据；
进一步的，请参阅图2，在所述步骤S104中对所述CAE分析模型进行NVH属性分析的步骤包括步骤S1041～S1043：
S1041，对所述CAE分析模型进行NVH属性分析，以得到所述车架及其附属件对应的模态数据以及响应数据；
S1042，将所述模态数据以及所述响应数据依次输入至预设的数据库中，预测所述车架及其附属件与路面和发动机激励频率是否存在耦合共振；
S1043，若所述车架及其附属件与路面和发动机激励频率不存在耦合共振，则判定所述车架及其附属件的NVH属性合格。
在具体实施时，对上述的CAE分析模型进行NVH属性分析，进而得到该车架及其附属件所对应的模态数据以及响应数据，并将模态数据以及响应数据依次输入至预设的数据库中，需要说明的是，将已经测试完成的多个车辆的车架及其附属件的各分析情况作为数据输入，存储为对应的数据库，当获取到模态数据及其响应数据时，该数据库能够直接通过该模态数据及其响应数据预测其对应的车架及其附属件与路面和发动机之间的激励频率是否存在耦合共振，若车架及其附属件与路面和发动机激励频率不存在耦合共振，则意味着该车架及其附属件的NVH属性是合格的。
需要说明的是，在其他实施例中，对上述模态数据和响应数据进行判断的方式，还可以为当模态数据和响应数据均不在其对应的阈值(30HZ)内时，意味着模态数据和响应数据存在异常。
需要说明的是，请参阅图3，在一些可选实施例中，在所述步骤S104中对所述CAE分析模型进行整车状态强度分析的步骤之前，所述方法还具体包括步骤S114～S124：
S114，对所述CAE分析模型进行动态载荷分解，以得到所述CAE分析模型的动态载荷分布数据；
S124，计算所述CAE分析模型在外部输入载荷作用下的应变值，并利用所述应变值和所述动态载荷分布数据构建所述CAE分析模型的动态载荷分布曲线。
在具体实施时，对上述的CAE分析模型进行动态载荷分解，在动载荷作用下的车架及其附属件的动力计算，进而得到该CAE分析模型的动态载荷分数据，利用外部输入的载荷作用下，计算CAED分析模型的应变值，利用对应的应变值和动态载荷分布数据建立应变-动态载荷的分布图，即CAE分析模型的动态载荷分布曲线。
可以理解的，本步骤能够使得车架及其附属件的动态载荷分布更加明显，进而通过对应的操作即可计算出该车架及其附属件的整车状态强度以及耐久。
具体的，请参阅图4，在所述步骤S104中对所述CAE分析模型进行整车状态强度分析的步骤包括步骤S1141～S1144：
S1141，对所述CAE分析模型进行整车仿真实验，并获取所述整车仿真实验中的路面激励信号；
S1142，获取所述动态载荷分布曲线中的硬点动态载荷，并将所述硬点动态载荷和所述路面激励信号作为仿真输入数据；
S1143，利用所述仿真输入数据对所述CAE分析模型进行整车状态强度耐久仿真分析，以得到对应的仿真分析数据；
S1144，将所述仿真分析数据与第一预设阈值进行对比，若所述仿真分析数据不在所述第一预设阈值内，则判定所述车架及其附属件的整车状态强度耐久不合格。
在具体实施时，对CAE分析模型进行整车仿真实验，将试验场采集得到的路面激励信号以及上述步骤得到的动态载荷分布曲线中的硬点动态载荷作为该车架及其附属件的整车状态强度耐久仿真分析的仿真输入数据，进而得到对应的仿真分析数据，将该仿真分析数据落在第一预设阈值(该数值通常为本领域人员已知的整车状态强度耐久数值区间)内，则意味着该车架及其附属件的整车状态强度耐久是合格的，若未落在第一预设阈值内，则意味着该车架及其附属件的整车状态强度耐久是不合格的。
进一步的，请参阅图5，在所述步骤S104中对所述CAE分析模型进行局部工况强度分析的步骤包括步骤S1241～S1245：
S1241，将所述附属件按照预设标准划分为一类附属件以及二类附属件；
S1242，依次获取所述一类附属件以及所述二类附属件在多种工况下的多个载荷数据，所述多种工况至少包括静态垂向工况、转弯工况、扭转工况以及制动工况；
S1243，将各所述载荷数据输入至预设的标准数据库中以得到所述一类附属件以及所述二类附属件的极限载荷数据；
S1244，利用所述极限载荷数据和目标载荷数据得到所述一类附属件以及所述二类附属件所对应的屈服耐久数据；
S1245，将所述屈服耐久数据与第二预设阈值进行对比，若所述屈服耐久数据不在所述屈服耐久阈值内，则判定所述附属件的强度耐久不合格。
在具体实施时，将附属件按照部件类型进行区分，将多连杆类型的附属件作为第一类型附属件，将其他的附属件作为第二类附属件，并在第二类附属件中按照质量分类成两个子类附属件，在第一类附属件中，利用扭转位移的方式计算其屈服强度耐久，在第二类附属件中，当质量≤10Kg的附属件，利用频响分析方法来判断其屈服强度耐久，当质量≥10Kg的附属件，利用重力场分析方法来判断其屈服强度耐久。
依次获取所述一类附属件以及所述二类附属件在多种工况下的多个载荷数据，所述多种工况至少包括静态垂向工况、转弯工况、扭转工况以及制动工况；例如：稳定杆安装支座强度耐久分析，依据稳定杆行程来确定施加扭转位移，来校核改件的强度耐久性能。
利用上述得到的载荷数据输入至上述的标准数据库中，在上述的标准数据库中同样存储有各部件的极限载荷数据的计算公式，能够将上述的载荷数据计算出各部件的极限载荷数据，利用公式：屈服耐久数据＝目标载荷数据/极限载荷数据计算出一类附属件以及二类附属件所对应的屈服耐久数据，其中，目标载荷数据为各工况下一类附属件以及二类附属件处于屈服极限时的载荷数据。
利用得到的屈服耐久数据与第二预设阈值(该数值通常为本领域人员已知的数值区间)进行对比，若所述屈服耐久数据不在所述屈服耐久阈值内，则判定所述附属件的强度耐久不合格，若所述屈服耐久数据在所述屈服耐久阈值内，则判定所述附属件的强度耐久合格。
S105，依次判断所述第一分析数据、所述第二分析数据、所述第三分析数据以及所述第四分析数据是否符合各数据对应的预设标准；
S106，若所述第一分析数据、所述第二分析数据、所述第三分析数据以及所述第四分析数据均符合各数据对应的预设标准，则判定所述车架及其附属件的实际数据合格。
综上，本发明上述实施例中的车架及其附属件的分析方法，通过获取车架及其附属件的几何模型，并将几何模型离散化成有限元网格模型，根据实际数据与该有限元网格模型生成对应的CAE分析模型，通过NVH属性、整车状态强度以及局部工况强度分析结果判断所述车架及其附属件是否合格，可在前期设计阶段就提前识别出车架及其附属件是否存在强度耐久潜在的失效风险问题，在零部件的设计阶段可以规避相关的设计风险问题，保证疲劳耐久准确性及验通过率，降低项目由于后期失效导致重新设计整改的概率，以缩短开发周期、降低试验成本，同时可以弥补传统验证方式的不足和提高验证稳健性。
实施例二
本发明另一方面还提出一种车架及其附属件的分析系统，请查阅图6，所示为本发明第二实施例中的车架及其附属件的分析系统，包括：
第一构建模块11，用于对待测车辆的车架及其附属件进行整体扫描，并根据设计阶段的输入条件以及整体扫描的数据构建所述车架及其附属件的几何模型；
第二构建模块12，用于将所述几何模型导入至有限元处理软件中进行网格划分，并离散化形成所述车架及其附属件的有限元网格模型；
第一获取模块13，用于获取所述车架及其附属件的实际数据，并根据所述实际数据和所述有限元网格模型构建出对应的CAE分析模型；
分析模块14，用于依次对所述CAE分析模型进行NVH属性分析、整车状态强度分析以及局部工况强度分析，得到对应的第一分析数据、第二分析数据、第三分析数据以及第四分析数据；
进一步的，所述分析模块14包括：
NVH属性分析单元，用于对所述CAE分析模型进行NVH属性分析，以得到所述车架及其附属件对应的模态数据以及响应数据；
预测单元，用于将所述模态数据以及所述响应数据依次输入至预设的数据库中，预测所述车架及其附属件与路面和发动机激励频率是否存在耦合共振；
第一判定单元，用于若所述车架及其附属件与路面和发动机激励频率不存在耦合共振，则判定所述车架及其附属件的NVH属性合格。
进一步的，所述分析模块14还包括：
整车仿真实验单元，用于对所述CAE分析模型进行整车仿真实验，并获取所述整车仿真实验中的路面激励信号；
第一获取单元，用于获取所述动态载荷分布曲线中的硬点动态载荷，并将所述硬点动态载荷和所述路面激励信号作为仿真输入数据；
强度耐久仿真分析单元，用于利用所述仿真输入数据对所述CAE分析模型进行整车状态强度耐久仿真分析，以得到对应的仿真分析数据；
第二判定单元，用于将所述仿真分析数据与第一预设阈值进行对比，若所述仿真分析数据不在所述第一预设阈值内，则判定所述车架及其附属件的整车状态强度耐久不合格
进一步的，所述分析模块14还包括：
划分单元，用于将所述附属件按照预设标准划分为一类附属件以及二类附属件；
第二获取单元，用于依次获取所述一类附属件以及所述二类附属件在多种工况下的多个载荷数据，所述多种工况至少包括静态垂向工况、转弯工况、扭转工况以及制动工况；
第一计算单元，用于将各所述载荷数据输入至预设的标准数据库中以得到所述一类附属件以及所述二类附属件的极限载荷数据；
第二计算单元，用于利用所述极限载荷数据和目标载荷数据得到所述一类附属件以及所述二类附属件所对应的屈服耐久数据；
第三判定单元，用于将所述屈服耐久数据与第二预设阈值进行对比，若所述屈服耐久数据不在所述屈服耐久阈值内，则判定所述附属件的强度耐久不合格。
判断模块15，用于依次判断所述第一分析数据、所述第二分析数据、所述第三分析数据以及所述第四分析数据是否符合各数据对应的预设标准；
判定模块16，用于若所述第一分析数据、所述第二分析数据、所述第三分析数据以及所述第四分析数据均符合各数据对应的预设标准，则判定所述车架及其附属件的实际数据合格。
在其他可选实施例中，所述系统还包括：
动态载荷分解模块，用于对所述CAE分析模型进行动态载荷分解，以得到所述CAE分析模型的动态载荷分布数据；
第三构建模块，用于计算所述CAE分析模型在外部输入载荷作用下的应变值，并利用所述应变值和所述动态载荷分布数据构建所述CAE分析模型的动态载荷分布曲线。
上述各模块、单元被执行时所实现的功能或操作步骤与上述方法实施例大体相同，在此不再赘述。
本发明实施例所提供的车架及其附属件的分析系统，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，系统实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
实施例四
本发明还提出一种计算机，请参阅图7，所示为本发明第四实施例中的计算机，包括存储器10、处理器20以及存储在所述存储器10上并可在所述处理器20上运行的计算机程序30，所述处理器20执行所述计算机程序30时实现上述的车架及其附属件的分析方法。
其中，存储器10至少包括一种类型的存储介质，所述存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器10在一些实施例中可以是计算机的内部存储单元，例如该计算机的硬盘。存储器10在另一些实施例中也可以是外部存储装置，例如插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器10还可以既包括计算机的内部存储单元也包括外部存储装置。存储器10不仅可以用于存储安装于计算机的应用软件及各类数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
其中，处理器20在一些实施例中可以是电子控制单元(Electronic ControlUnit，简称ECU，又称行车电脑)、中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器10中存储的程序代码或处理数据，例如执行访问限制程序等。
需要指出的是，图7示出的结构并不构成对计算机的限定，在其它实施例当中，该计算机可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
本发明实施例还提出一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的车架及其附属件的分析方法。
本领域技术人员可以理解，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种车架及其附属件的分析方法，其特征在于，包括：
对待测车辆的车架及其附属件进行整体扫描，并根据设计阶段的输入条件以及整体扫描的数据构建所述车架及其附属件的几何模型；
将所述几何模型导入至有限元处理软件中进行网格划分，并离散化形成所述车架及其附属件的有限元网格模型；
获取所述车架及其附属件的实际数据，并根据所述实际数据和所述有限元网格模型构建出对应的CAE分析模型；
依次对所述CAE分析模型进行NVH属性分析、整车状态强度分析以及局部工况强度分析，得到对应的第一分析数据、第二分析数据、第三分析数据以及第四分析数据；
依次判断所述第一分析数据、所述第二分析数据、所述第三分析数据以及所述第四分析数据是否符合各数据对应的预设标准；
若所述第一分析数据、所述第二分析数据、所述第三分析数据以及所述第四分析数据均符合各数据对应的预设标准，则判定所述车架及其附属件的实际数据合格。
2.根据权利要求1所述的车架及其附属件的分析方法，其特征在于，对所述CAE分析模型进行NVH属性分析的步骤包括：
对所述CAE分析模型进行NVH属性分析，以得到所述车架及其附属件对应的模态数据以及响应数据；
将所述模态数据以及所述响应数据依次输入至预设的数据库中，预测所述车架及其附属件与路面和发动机激励频率是否存在耦合共振；
若所述车架及其附属件与路面和发动机激励频率不存在耦合共振，则判定所述车架及其附属件的NVH属性合格。
3.根据权利要求1所述的车架及其附属件的分析方法，其特征在于，对所述CAE分析模型进行整车状态强度分析的步骤之前，所述方法还包括：
对所述CAE分析模型进行动态载荷分解，以得到所述CAE分析模型的动态载荷分布数据；
计算所述CAE分析模型在外部输入载荷作用下的应变值，并利用所述应变值和所述动态载荷分布数据构建所述CAE分析模型的动态载荷分布曲线。
4.根据权利要求3所述的车架及其附属件的分析方法，其特征在于，对所述CAE分析模型进行整车状态强度分析的步骤包括：
对所述CAE分析模型进行整车仿真实验，并获取所述整车仿真实验中的路面激励信号；
获取所述动态载荷分布曲线中的硬点动态载荷，并将所述硬点动态载荷和所述路面激励信号作为仿真输入数据；
利用所述仿真输入数据对所述CAE分析模型进行整车状态强度耐久仿真分析，以得到对应的仿真分析数据；
将所述仿真分析数据与第一预设阈值进行对比，若所述仿真分析数据不在所述第一预设阈值内，则判定所述车架及其附属件的整车状态强度耐久不合格。
5.根据权利要求1所述的车架及其附属件的分析方法，其特征在于，对所述CAE分析模型进行局部工况强度分析的步骤包括：
将所述附属件按照预设标准划分为一类附属件以及二类附属件；
依次获取所述一类附属件以及所述二类附属件在多种工况下的多个载荷数据，所述多种工况至少包括静态垂向工况、转弯工况、扭转工况以及制动工况；
将各所述载荷数据输入至预设的标准数据库中以得到所述一类附属件以及所述二类附属件的极限载荷数据；
利用所述极限载荷数据和目标载荷数据得到所述一类附属件以及所述二类附属件所对应的屈服耐久数据；
将所述屈服耐久数据与第二预设阈值进行对比，若所述屈服耐久数据不在所述屈服耐久阈值内，则判定所述附属件的强度耐久不合格。
6.一种车架及其附属件的分析系统，其特征在于，包括：
第一构建模块，用于对待测车辆的车架及其附属件进行整体扫描，并根据设计阶段的输入条件以及整体扫描的数据构建所述车架及其附属件的几何模型；
第二构建模块，用于将所述几何模型导入至有限元处理软件中进行网格划分，并离散化形成所述车架及其附属件的有限元网格模型；
第一获取模块，用于获取所述车架及其附属件的实际数据，并根据所述实际数据和所述有限元网格模型构建出对应的CAE分析模型；
分析模块，用于依次对所述CAE分析模型进行NVH属性分析、整车状态强度分析以及局部工况强度分析，得到对应的第一分析数据、第二分析数据、第三分析数据以及第四分析数据；
判断模块，用于依次判断所述第一分析数据、所述第二分析数据、所述第三分析数据以及所述第四分析数据是否符合各数据对应的预设标准；
判定模块，用于若所述第一分析数据、所述第二分析数据、所述第三分析数据以及所述第四分析数据均符合各数据对应的预设标准，则判定所述车架及其附属件的实际数据合格。
7.根据权利要求6所述的车架及其附属件的分析系统，其特征在于，所述分析模块包括：
NVH属性分析单元，用于对所述CAE分析模型进行NVH属性分析，以得到所述车架及其附属件对应的模态数据以及响应数据；
预测单元，用于将所述模态数据以及所述响应数据依次输入至预设的数据库中，预测所述车架及其附属件与路面和发动机激励频率是否存在耦合共振；
第一判定单元，用于若所述车架及其附属件与路面和发动机激励频率不存在耦合共振，则判定所述车架及其附属件的NVH属性合格。
8.根据权利要求6所述的车架及其附属件的分析系统，其特征在于，所述系统还包括：
动态载荷分解模块，用于对所述CAE分析模型进行动态载荷分解，以得到所述CAE分析模型的动态载荷分布数据；
第三构建模块，用于计算所述CAE分析模型在外部输入载荷作用下的应变值，并利用所述应变值和所述动态载荷分布数据构建所述CAE分析模型的动态载荷分布曲线。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一所述的车架及其附属件的分析方法。
10.一种计算机，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一所述的车架及其附属件的分析方法。
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