[发明专利]汽车悬挂系统紧固件强度的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车零部件测试技术领域，特别涉及一种汽车悬挂系统紧固件强度的检测方法。

背景技术

近年来，随着汽车行业竞争的逐步加剧，客户对汽车的质量标准也正在逐步提高。其中，汽车底盘系统作为整车最重要的系统之一，其可靠性的强弱往往直接决定了汽车的可靠性能，而对汽车底盘而言，螺栓紧固件又是其中最重要的连接部件之一，若螺栓紧固件的强度不满足要求而导致其在客户使用过程中发生松脱或者断裂的问题，将直接对车辆的行驶安全造成巨大的威胁。

一般的，对汽车底盘而言，其中的螺栓紧固件不仅数量繁多，其连接关系也较为复杂。例如轮网和轮毂通常采用6或8个螺栓紧固件进行紧固作用，而转向节与拖曳臂通常用三个螺栓紧固件进行紧固连接，并且汽车在行驶过程中每个螺栓紧固件的受力不均匀，因此需要对各螺栓紧固件的强度进行分析。

目前广泛使用的基于有限元模型(对螺栓紧固件进行六面体建模)的螺栓强度的检测方法，其计算量非常巨大，并且该方法对网格建模质量非常敏感，其求解精度在很大程度上取决于螺栓紧固件的网格建模质量，故而在实际应用过程中不仅效率低下，而且稳健性不高。

发明内容

基于此，本发明的目的是为了解决现有的对紧固件进行强度分析时存在效率低下且稳健性不高的问题，以较为高效地对紧固件的强度数据进行验证分析。

本发明提出一种汽车悬挂系统紧固件强度的检测方法，包括：

获取所述紧固件及其所承载的零部件上的各连接点的载荷数据；

分别对所述紧固件以及所述零部件进行beam单元模拟以及网格划分以得到有限元模型；

在所述有限元模型中加载所述载荷数据并进行惯性释放分析以得到所述紧固件的强度数据。

根据本发明提出的汽车悬挂系统紧固件强度的检测方法，由于采用beam单元模拟对紧固件进行有限元建模，在简化有限元模型的基础上大大减小了相关计算量，故而相对于采用传统的建立六面体有限元模型的方法更为高效，且具有良好的稳健性。该汽车悬挂系统紧固件强度的检测方法可以有效防止汽车悬挂系统紧固件在使用过程中发生松脱或者断裂的问题，对提高产品可靠性、缩短产品开发周期和减少实车试验成本具有重大意义。

另外，根据本发明上述实施例中的汽车悬挂系统紧固件强度的检测方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述获取所述紧固件及其所承载的零部件上的各连接点的载荷数据的步骤具体包括：

对所述汽车悬挂系统根据其结构参数进行多体动力学建模型并对其进行标定；

根据所述多体动力学模型计算所述紧固件及所述零部件上的所述各连接点的所述载荷数据。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述多体动力学模型计算所述紧固件及所述零部件上的所述各连接点的所述载荷数据的步骤具体包括：

在所述多体动力学模型中加载所述汽车在不同工况下的轮胎接地点载荷；

根据所述轮胎接地点载荷计算所述紧固件及所述零部件上的各连接点的所述载荷数据。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述强度数据包括所述紧固件的最大轴向力以及最大剪切力，其中在所述有限元模型中加载所述载荷数据并进行惯性释放分析以得到所述紧固件的强度数据的步骤之后，所述方法还包括：

比较所述最大轴向力以及所述最大剪切力是否均小于所述紧固件的最大预紧力的一半；

若所述最大轴向力以及所述最大剪切力均小于所述最大预紧力的一半，则确定所述紧固件符合强度要求。

进一步地，在本发明的一个实施例中，其中在所述有限元模型中加载所述载荷数据并进行惯性释放分析以得到所述紧固件的强度数据的步骤之后，所述方法还包括：

判断所述最大剪切力是否小于所述紧固件的滑移极限值，其中所述滑移极限值为所述最大预紧力的0.15倍；

若是，则确定所述紧固件不发生滑移。

进一步地，在本发明的一个实施例中，在所述分别对所述紧固件以及所述零部件进行beam单元模拟以及网格划分以得到有限元模型的步骤中；

所述beam单元的直径与所述紧固件的直径相等，所述紧固件与所述零部件之间采用rb2单元的方式进行刚性连接。

进一步地，在本发明的一个实施例中，在所述分别对所述紧固件以及所述零部件进行beam单元模拟以及网格划分以得到有限元模型的步骤中；