[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

说明书

本发明涉及一种基于CAE的汽车车架疲劳寿命的模拟检测方法及模拟测试系统，该方法包括：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，并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结果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；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。本发明采用CAE进行仿真模拟分析，得到车架的疲劳寿命情况，能够快速找到设计中存在的缺陷，为结构的设计与改进提供了技术支持。

技术领域

本发明涉及汽车车架抗疲劳性仿真技术领域，尤其涉及一种基于CAE的汽车车架疲劳寿命的模拟检测方法及模拟测试系统。

背景技术

汽车的车架结构是汽车的重要部分，其安全性能十分重要，其中，车架结构的疲劳寿命是评价汽车整车质量优劣的重要指标之一。车架结构的疲劳寿命可以通过试验检测，测试按规定要求，整车的样车产品在道路上行驶，观察车架结构的试验情况，求出车架直到破环时整车的行驶公里数。或者，整车的样车产品进行实验室台架疲劳试验

然而，传统的车架疲劳寿命预测方法一般采用实际样车进行实验室台架疲劳试验或者进行实车的道路测试，所需要的费用昂贵、所需周期长，并且在设计阶段，在没有整车的样车产品进行试验时，难以准确估算车架的疲劳寿命。

另外，汽车的车架为承载结构，是承受各种载荷和激励的关键位置，传统的车架疲劳寿命预测方法对样车依赖性较大，无法在设计阶段较为全面地考虑寿命问题。

因此，提供一种基于CAE的汽车车架疲劳寿命的模拟检测方法及模拟测试系统。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于CAE的汽车车架疲劳寿命的模拟检测方法及模拟测试系统，对于车架进行整车多体动力学模型仿真，并进行疲劳寿命分析计算，对车架整体结构进行疲劳寿命性能评价，降低车架设计的试验成本。

根据本发明的一个方面，提供一种基于CAE的汽车车架疲劳寿命的模拟检测方法，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。

进一步地，上述基于CAE的汽车车架疲劳寿命的模拟检测方法，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。

进一步地，上述基于CAE的汽车车架疲劳寿命的模拟检测方法，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。