CN115219231A - 一种汽车车门动态变形量测试与分析方法、系统、设备以及存储介质 - Google Patents

一种汽车车门动态变形量测试与分析方法、系统、设备以及存储介质 Download PDF

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Abstract

一种汽车车门动态变形量测试与分析方法、系统、设备以及存储介质，属于车门动态变形量测试技术领域，解决了现有技术缺少适用于实车，且车门测量位置不受限的动态变形量的测试方法的问题。采用薄膜式压力分布测试系统，获取汽车车门密封条静态和动态工况下的接触宽度、压缩载荷信息；通过仿真方法进行密封条压缩变形分析，获取汽车车门密封条接触宽度与压缩量的对应关系、压缩载荷与压缩量的对应关系；根据密封条实测测试的接触宽度、压缩载荷、接触宽度与压缩量的对应关系、压缩载荷与压缩量的对应关系，得到密封条对应车门位置的动态变形量。

Description

一种汽车车门动态变形量测试与分析方法、系统、设备以及存 储介质
技术领域
本发明涉及车门动态变形量测试技术领域，具体涉及一种汽车车门动态变形量测试与分析方法、系统、设备以及存储介质。
背景技术
汽车车门等运动部件用密封条实现静态和动态两种状态下的密封。当汽车运动时，由于受到路面、风等外部激励，相对运动部件之间会发生变形，如果变形量较大容易出现不密封的状况，因此需合理设计密封条压缩量用于控制动态密封。
现有技术，专利文献CN110502788A公开了“一种考虑密封条非线性压缩特性的车门变形获取方法”，基于有限元分析获取车门密封条压缩过程的非线性压缩载荷-变形量数据，通过分段样条插值获取密封条非线性压缩载荷-变形量函数关系，基于计算流体力学分析获取车门外表面的气流压力数据，基于有限元分析获取汽车车门上所需要求解变形的位置和方向以及气流力作用点位置和作用方向的柔度矩阵，利用数值分析方法迭代求解车门变形量。该方法为车门变形的工程分析提供快速计算和评价的手段，为密封条的压缩评价和声学优化提供数值分析方法和基础，具有计算过程步骤简单、便于程序化、通用性好、工程实用价值高等优点，但此技术方案仅适用于汽车开发前期阶段的车门变形量模拟。专利文献CN103940393A公开了“一种汽车行驶过程中车门偏移量测量装置”，通过记录机构和指针机构记录机构固定在侧围上，指针机构固定在车门上。在车辆运行过程中记录数据，车辆停止后分析数据，保证了测量精度和人员安全，但此技术方案由于两个机构的结构限制导致车门变形量的测试位置局限。
综上所述，现有技术缺少适用于实车，且车门测量位置不受限的动态变形量的测试方法。
发明内容
本发明解决了现有技术缺少适用于实车，且车门测量位置不受限的动态变形量的测试方法的问题。
本发明所述的一种汽车车门动态变形量测试与分析方法，包括以下步骤：
步骤S1，将压力传感器粘贴在车门待测试位置对应的密封条上，关闭车门至锁止状态，进行密封条静态接触宽度和压缩载荷以及密封条动态接触宽度和压缩载荷测试；
步骤S2，截取密封条接触宽度与压缩载荷测试位置，获得密封条和接触结构的断面后，建立密封条有限元仿真模型，进行密封条压缩变形仿真测试，得到密封条接触宽度和压缩量的对应关系以及压缩载荷和压缩量的对应关系；
步骤S3，根据密封条静态接触宽度、动态接触宽度、接触宽度和压缩量对应关系，得到密封条静态压缩量和动态压缩量，进而得到车门动态变形量X1；
步骤S4，根据密封条静态压缩载荷、动态压缩载荷、压缩载荷和压缩量对应关系，得到密封条静态压缩量和动态压缩量，进而得到车门动态变形量X2；
步骤S5，对车门动态变形量X1和车门动态变形量X2进行处理获得车门动态变形量。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的步骤S1中，所述的压力传感器实时测量车门运动状态下密封条压力分布电信号，并通过数据处理器将电信号转换为压力分布数据。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的步骤S1中，所述的压力传感器为薄膜式传感器，其厚度为0.1毫米。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的步骤S1中，所述的压力传感器的正面面向密封条方向。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的步骤S1中，所述的密封条位于压力传感器的中心位置。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的步骤S1中，所述的密封条动态接触宽度和压缩载荷测试是在多种动态工况下进行测试。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的步骤S5中，所述的对车门动态变形量X1和车门动态变形量X2进行处理为算术平均值处理。
本发明所述的一种汽车车门动态变形量测试与分析系统，所述系统包括以下模块：
密封模块，将压力传感器粘贴在车门待测试位置对应的密封条上，关闭车门至锁止状态，进行密封条静态接触宽度和压缩载荷以及密封条动态接触宽度和压缩载荷测试；
仿真模块，截取密封条接触宽度与压缩载荷测试位置，获得密封条和接触结构的断面后，建立密封条有限元仿真模型，进行密封条压缩变形仿真测试，得到密封条接触宽度和压缩量的对应关系以及压缩载荷和压缩量的对应关系；
接触模块，根据密封条静态接触宽度、动态接触宽度、接触宽度和压缩量对应关系，得到密封条静态压缩量和动态压缩量，进而得到车门动态变形量X1；
动态模块，根据密封条静态压缩载荷、动态压缩载荷、压缩载荷和压缩量对应关系，得到密封条静态压缩量和动态压缩量，进而得到车门动态变形量X2；
分析模块，对车门动态变形量X1和车门动态变形量X2进行处理获得车门动态变形量。
本发明所述的一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述方法中任一所述的方法步骤。
本发明所述的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法中任一所述的方法步骤。
本发明解决了现有技术缺少适用于实车，且车门测量位置不受限的动态变形量的测试方法的问题。具体有益效果包括：
本发明所述的种汽车车门动态变形量测试与分析方法，通过实车测试方式获取，对测试位置要求低，采用薄膜式传感器的测试过程对车辆状态基本无影响，具有精度高、适用性强、方便快捷、工程使用价值高等优点。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是具体实施方式所述的车门动态变形量测试与分析方法流程图。
图2是具体实施方式所述的压力传感器布置图。
图3是具体实施方式所述的密封条压缩变形分析图。
图4是具体实施方式所述的接触宽度与压缩量对应关系图。
图5是具体实施方式所述的压缩载荷与压缩量对应关系图。
具体实施方式
下面结合附图将对本发明的多种实施方式进行清楚、完整地描述。通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本实施方式所述的一种汽车车门动态变形量测试与分析方法，包括以下步骤：
步骤S1，将压力传感器粘贴在车门待测试位置对应的密封条上，关闭车门至锁止状态，进行密封条静态接触宽度和压缩载荷以及密封条动态接触宽度和压缩载荷测试；
步骤S2，截取密封条接触宽度与压缩载荷测试位置，获得密封条和接触结构的断面后，建立密封条有限元仿真模型，进行密封条压缩变形仿真测试，得到密封条接触宽度和压缩量的对应关系以及压缩载荷和压缩量的对应关系；
步骤S3，根据密封条静态接触宽度、动态接触宽度、接触宽度和压缩量对应关系，得到密封条静态压缩量和动态压缩量，进而得到车门动态变形量X1；
步骤S4，根据密封条静态压缩载荷、动态压缩载荷、压缩载荷和压缩量对应关系，得到密封条静态压缩量和动态压缩量，进而得到车门动态变形量X2；
步骤S5，对车门动态变形量X1和车门动态变形量X2进行处理获得车门动态变形量。
本实施方式中，所述的步骤S1中，所述的压力传感器实时测量车门运动状态下密封条压力分布电信号，并通过数据处理器将电信号转换为压力分布数据。
本实施方式中，所述的步骤S1中，所述的压力传感器为薄膜式传感器，其厚度为0.1毫米。
本实施方式中，所述的步骤S1中，所述的压力传感器的正面面向密封条方向。
本实施方式中，所述的步骤S1中，所述的密封条位于压力传感器的中心位置。
本实施方式中，所述的步骤S1中，所述的密封条动态接触宽度和压缩载荷测试是在多种动态工况下进行测试。
本实施方式中，所述的步骤S5中，所述的对车门动态变形量X1和车门动态变形量X2进行处理为算术平均值处理。
本实施方式所述的一种汽车车门动态变形量测试与分析系统，所述系统包括以下模块：
密封模块，将压力传感器粘贴在车门待测试位置对应的密封条上，关闭车门至锁止状态，进行密封条静态接触宽度和压缩载荷以及密封条动态接触宽度和压缩载荷测试；
仿真模块，截取密封条接触宽度与压缩载荷测试位置，获得密封条和接触结构的断面后，建立密封条有限元仿真模型，进行密封条压缩变形仿真测试，得到密封条接触宽度和压缩量的对应关系以及压缩载荷和压缩量的对应关系；
接触模块，根据密封条静态接触宽度、动态接触宽度、接触宽度和压缩量对应关系，得到密封条静态压缩量和动态压缩量，进而得到车门动态变形量X1；
动态模块，根据密封条静态压缩载荷、动态压缩载荷、压缩载荷和压缩量对应关系，得到密封条静态压缩量和动态压缩量，进而得到车门动态变形量X2；
分析模块，对车门动态变形量X1和车门动态变形量X2进行处理获得车门动态变形量。
本实施方式所述的一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述实施方式中任一所述的方法步骤。
本实施方式所述的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施方式中任一所述的方法步骤。
本实施方式基于本发明所述的一种汽车车门动态变形量测试与分析方法，结合图1能更好的理解本实施方式，提供一种实际的实施方式：
方法的原理：
①采用薄膜式压力分布测试系统，获取汽车车门密封条静态和动态工况下的接触宽度、压缩载荷信息。
②通过仿真方法进行密封条压缩变形分析，获取汽车车门密封条接触宽度与压缩量的对应关系、压缩载荷与压缩量的对应关系。
③根据密封条实测测试的接触宽度、压缩载荷、接触宽度与压缩量的对应关系、压缩载荷与压缩量的对应关系，得到密封条对应车门位置的动态变形量。
详细方法：
(1)如图2所示，压力分布测试系统，包括压力传感器和数据处理器，压力传感器可实时测量车门运动状态下密封条压力分布电信号，并通过数据处理器将电信号转换为压力分布数据。压力传感器为薄膜式传感器，厚度0.1毫米，测试时对密封条状态影响可忽略。
(2)如图3所示，进行密封条静态接触宽度与压缩载荷测试。用胶带将压力传感器粘贴在车门测试位置对应的密封条上，使压力传感器正面面向密封条方向，保证密封条位于压力传感器的中心位置，然后关闭车门至完全锁止状态。测量密封条静态接触宽度和压缩载荷。
(3)进行密封条动态接触宽度与压缩载荷测试。根据试验需求，可在风洞、道路行驶等多种动态工况下进行测试，测量密封条动态接触宽度和压缩载荷。
(4)密封条压缩变形仿真，截取密封条接触宽度与压缩载荷测试位置，获得密封条和相关接触结构的断面，结合材料参数、边界条件建立密封条有限元仿真模型(具体的仿真模型建立为现有技术，这里将不再缀叙)，进行密封条压缩变形仿真，得到密封条接触宽度与压缩量的对应关系、压缩载荷与压缩量的对应关系。
(5)如图4所示，根据密封条静态接触宽度、动态接触宽度、接触宽度与压缩量的对应关系，得到密封条静态压缩量和动态压缩量，进而得到车门动态变形量X1。如图5所示，根据密封条静态压缩载荷、动态压缩载荷、压缩载荷与压缩量的对应关系，得到密封条静态压缩量和动态压缩量，进而得到车门动态变形量X2。动态变形量X1和动态变形量X2的算术平均值为车门动态变形量。
以上对本发明所提出的一种汽车车门动态变形量测试与分析方法、系统、设备以及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种汽车车门动态变形量测试与分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将压力传感器粘贴在车门待测试位置对应的密封条上，关闭车门至锁止状态，进行密封条静态接触宽度和压缩载荷以及密封条动态接触宽度和压缩载荷测试；
步骤S2，截取密封条接触宽度与压缩载荷测试位置，获得密封条和接触结构的断面后，建立密封条有限元仿真模型，进行密封条压缩变形仿真测试，得到密封条接触宽度和压缩量的对应关系以及压缩载荷和压缩量的对应关系；
步骤S3，根据密封条静态接触宽度、动态接触宽度、接触宽度和压缩量对应关系，得到密封条静态压缩量和动态压缩量，进而得到车门动态变形量X1；
步骤S4，根据密封条静态压缩载荷、动态压缩载荷、压缩载荷和压缩量对应关系，得到密封条静态压缩量和动态压缩量，进而得到车门动态变形量X2；
步骤S5，对车门动态变形量X1和车门动态变形量X2进行处理获得车门动态变形量。
2.根据权利要求1所述的一种汽车车门动态变形量测试与分析方法，其特征在于，所述的步骤S1中，所述的压力传感器实时测量车门运动状态下密封条压力分布电信号，并通过数据处理器将电信号转换为压力分布数据。
3.根据权利要求1所述的一种汽车车门动态变形量测试与分析方法，其特征在于，所述的步骤S1中，所述的压力传感器为薄膜式传感器，其厚度为0.1毫米。
4.根据权利要求1所述的一种汽车车门动态变形量测试与分析方法，其特征在于，所述的步骤S1中，所述的压力传感器的正面面向密封条方向。
5.根据权利要求1所述的一种汽车车门动态变形量测试与分析方法，其特征在于，所述的步骤S1中，所述的密封条位于压力传感器的中心位置。
6.根据权利要求1所述的一种汽车车门动态变形量测试与分析方法，其特征在于，所述的步骤S1中，所述的密封条动态接触宽度和压缩载荷测试是在多种动态工况下进行测试。
7.根据权利要求1所述的一种汽车车门动态变形量测试与分析方法，其特征在于，所述的步骤S5中，所述的对车门动态变形量X1和车门动态变形量X2进行处理为算术平均值处理。
8.一种汽车车门动态变形量测试与分析系统，其特征在于，所述系统包括以下模块：
密封模块，将压力传感器粘贴在车门待测试位置对应的密封条上，关闭车门至锁止状态，进行密封条静态接触宽度和压缩载荷以及密封条动态接触宽度和压缩载荷测试；
仿真模块，截取密封条接触宽度与压缩载荷测试位置，获得密封条和接触结构的断面后，建立密封条有限元仿真模型，进行密封条压缩变形仿真测试，得到密封条接触宽度和压缩量的对应关系以及压缩载荷和压缩量的对应关系；
接触模块，根据密封条静态接触宽度、动态接触宽度、接触宽度和压缩量对应关系，得到密封条静态压缩量和动态压缩量，进而得到车门动态变形量X1；
动态模块，根据密封条静态压缩载荷、动态压缩载荷、压缩载荷和压缩量对应关系，得到密封条静态压缩量和动态压缩量，进而得到车门动态变形量X2；
分析模块，对车门动态变形量X1和车门动态变形量X2进行处理获得车门动态变形量。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
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