[发明专利]一种基于CAE的汽车车架疲劳寿命的模拟检测方法及模拟测试系统

权利要求书

1.一种基于CAE的汽车车架疲劳寿命的模拟检测方法，其特征在于，包括：

模拟虚拟整车在虚拟道路上行驶；

提取虚拟整车行驶过程中的虚拟车架载荷谱，对虚拟车架进行单位载荷下的惯性释放分析，获取虚拟车架单位载荷下的惯性释放分析参数，并根据虚拟车架的材料获取虚拟车架材料疲劳特性曲线；

将虚拟车架载荷谱、虚拟车架单位载荷下的惯性释放分析参数和虚拟车架材料疲劳特性曲线输入虚拟车架疲劳计算模型中，计算出虚拟车架疲劳寿命。

2.根据权利要求1所述的基于CAE的汽车车架疲劳寿命的模拟检测方法，其特征在于，还包括：

在模拟虚拟整车在虚拟道路上行驶之前，

基于车架实际参数构建虚拟车架；

在试验振动频率范围内对虚拟车架进行模态计算，获取虚拟车架的虚拟模态数据；

判断虚拟车架的虚拟模态数据与车架实际模态数据是否在误差范围内，若是，则判定虚拟车架合格，若否，则重新设计车架实际参数，直到虚拟车架的虚拟模态数据与车架实际模态数据在误差范围内；

基于整车实际参数在虚拟车架的基础上增加其他部件，形成虚拟整车，并基于道路实际参数构建虚拟道路。

3.根据权利要求2所述的基于CAE的汽车车架疲劳寿命的模拟检测方法，其特征在于，还包括：

基于整车实际参数在虚拟车架的基础上增加其他部件，形成虚拟整车之后，对虚拟整车进行静平衡分析，获取虚拟整车的虚拟静平衡分析数据，判断虚拟静平衡分析数据与实际静平衡分析数据是否在误差范围内，若是，则判定虚拟整车合格，若否，则重新设计整车实际参数，直到虚拟静平衡分析数据与实际静平衡分析数据在误差范围内。

4.根据权利要求3所述的基于CAE的汽车车架疲劳寿命的模拟检测方法，其特征在于，还包括：

判断虚拟车架疲劳寿命是否在虚拟车架疲劳寿命阈值范围内，若是，则保存车架实际参数。

5.根据权利要求4所述的基于CAE的汽车车架疲劳寿命的模拟检测方法，其特征在于，虚拟车架疲劳计算模型如下：

其中，λ为虚拟车架的疲劳寿命，D为虚拟车架的累积总损伤，

其中，D_i为虚拟车架在第i个应力作用下受到的损伤，

其中，n_i为在第i个应力作用下的循环次数，分别通过虚拟车架载荷谱和虚拟车架单位载荷下的惯性释放分析参数获取，N_i为在第i个应力作用下循环到破环的总循环次数，通过虚拟车架材料疲劳特性曲线获取。

6.一种基于CAE的汽车车架疲劳寿命的模拟检测系统，其特征在于，包括：

车架疲劳寿命检测过程模拟模块，用于模拟虚拟整车在虚拟道路上行驶；

车架疲劳寿命检测模块，用于提取虚拟整车行驶过程中的虚拟车架载荷谱；

虚拟车架惯性释放分析模块，用于对虚拟车架进行单位载荷下的惯性释放分析，获取虚拟车架单位载荷下的惯性释放分析参数；

虚拟车架材料疲劳特性曲线获取模块，用于根据虚拟车架的材料获取虚拟车架材料疲劳特性曲线；

车架疲劳寿命检测计算模块，用于将虚拟车架载荷谱、虚拟车架单位载荷下的惯性释放分析参数和虚拟车架材料疲劳特性曲线输入虚拟车架疲劳计算模型中，计算出虚拟车架疲劳寿命。

7.根据权利要求6所述的基于CAE的汽车车架疲劳寿命的模拟检测系统，其特征在于，还包括：

车架疲劳寿命检测条件构建模块，用于基于车架实际参数构建虚拟车架，基于整车实际参数在虚拟车架的基础上增加其他部件，形成虚拟整车，基于道路实际参数构建虚拟道路；

虚拟车架检验模块，用于在基于车架实际参数构建虚拟车架之后，在试验振动频率范围内对虚拟车架进行模态计算，获取虚拟车架的虚拟模态数据；判断虚拟车架的虚拟模态数据与车架实际模态数据是否在误差范围内，若是，则判定虚拟车架合格，若否，则重新设计车架实际参数，直到虚拟车架的虚拟模态数据与车架实际模态数据在误差范围内。