[发明专利]一种用于汽车后背上开门扭转刚度进行CAE分析的方法

说明书

本发明涉及一种用于汽车后背上开门扭转刚度进行CAE分析的方法，该方法为建立后背上开门的三维模型，导入CAE软件中对三维模型进行几个清理及网格划分；对三维模型施加边界、约束及载荷；给定测点位置，求出对应的位移量，根据位移量计算出扭转刚度；将计算出的扭转刚度与目标值进行对比，判定其是否合格。本发明可高效低成本地获取汽车后背上开门的扭转刚度，避免用实物进行优选，减少优化修模甚至报废模具的时间成本和费用成本。

技术领域

本发明涉及一种计算机辅助设计领域，具体地说是一种用于汽车后背上开门扭转刚度进行CAE分析的方法。

背景技术

后背上开门是汽车的重要部件，设计过程中需要保证开门关门过程中足够的扭转刚度，扭转刚度不足会导致模态问题以及扭转变形大等问题。模态不合理会引起后背上开门的共振，产生噪声，降低汽车的NVH性能。扭转变形大会引起后背上开门与车身之间易产生干涉磕碰。因此需要在设计前期严格控制后背上开门的扭转刚度，避免后期开发优化及修模的费用成本和时间成本。

现有技术往往通过经验评估汽车后背上开门扭转刚度，扭转刚度值的精准程度受到设计人员自身经验水平的影响，难以形成一套通用的设计前期分析评估体系。

发明内容

为解决上述问题发明提供了一种用于汽车后背上开门扭转刚度进行CAE分析的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立后背上开门三维模型，导入CAE软件中对三维模型进行几何清理、网格划分；

步骤2：施加边界约束及载荷；

步骤3：给定测点位置，求出对应位移量，根据位移量计算扭转刚度；

步骤4：与设计目标值进行对比，判断扭转刚度是否合格。

进一步地，所述步骤1中，采用平均尺寸为5mm的六面体实体单元进行网格划分；

进一步地，所述步骤2中施加的边界及约束为：将后背上开门调整至安装状态下的关闭位置，车身侧铰链采用螺栓孔RBE2单元进行全约束，后背上开门距离左边线100mm，下边线50mm处选取R10mm的约束点约束车身前后方向自由度；

进一步地，所述步骤2中载荷加载于加载点上；所述加载点位置为后背上开门距离右边线100mm，下边线50mm处，选取R10mm范围的节点；所述载荷大小为200N；

进一步地，所述步骤3中给定的测点位置与加载点位置相同；

进一步地，所述步骤3中测点的对应位移量可在添加完约束、设置完载荷之后通过处理器计算求解得到；

进一步地，所述步骤3中扭转刚度的计算包括：

扭转变形角度为：

式中，α为加载点的扭转角度，单位为度（º）；d为测点的对应位移量，单位为毫米（mm）；L为约束点到测点（即加载点）的距离，单位为毫米（mm）；

扭转刚度为：

式中，k为后背上开门的扭转刚度，单位牛毫米每度（N．mm/deg）；F为扭转分析加载载荷，单位牛顿（N）。

本发明的优点及功效在于：本发明原理简单，计算效率与精度高，可高效地获取汽车后背上开门的扭转刚度，避免用实物进行优选，减少优化修模甚至报废模具的时间成本和费用成本。

附图说明

图1是本发明的流程图；