[发明专利]一种车门内开手柄总成的建模方法及强度分析方法

说明书

本发明公开了一种车门内开手柄总成的建模方法，其包括如下步骤：S1，分别建立手柄、底座的三维模型，进行网格划分；S2，分段建立转轴的三维模型；S3，对通孔部分和应力集中区域进行网格细化；S4，将网格模型导入有限元分析软件，按照部件之间的实际接触关系定义相关接触对，建立有限元模型并将手柄的材料参数赋予有限元模型。其能够保证模型精度满足要求，提高仿真分析结果的准确性。本发明还公开了一种车门内开手柄总成的强度分析方法，采用上述的建模方法得到车门内开手柄总成的有限元模型，利用仿真分析方法替代实物验证，节约研发时间，降低开发成本。

技术领域

本发明涉及汽车放置技术领域，具体涉及车门内开手柄总成的建模方法及强度分析方法。

背景技术

汽车的车门内开手柄总成是由塑料底座、塑料手柄及金属转轴共同组成，这些组件主要通过塑件本身及金属结构连接。内开手柄是汽车门开启的主要功能结构，车门开启时，各部件之间因为力的相互作用会产生一定程度的塑性变形，而其手柄的强度直接影响用户对用车的体验感。经过查阅现有的文献和专利，在做车门内开手柄强度试验时，可以分为两类：

第一类是先直接生产出内开手柄总成零部件，将内开手柄总成按照实际安装状态固定，在离手柄自由端尖端的位置沿开启方向加载一固定大小的力并保持10s以上。此时采用精密量具测算出内开手柄在施加固定大小的力的某一固定部位的变形大小及破坏情况。由于测量仪器的精度、施力大小是否稳定都会对测试结果造成一定影响，试验精度很难得到保证。并且若试验结果不合格，前期制造车门内开手柄总成的模具、生产线都需要进一步更改优化，增加了研发时间和研发成本。

第二类是先建立完整详细的车门内开手柄总成虚拟模型，在软件中通过仿真分析计算出内开手柄在固定部位施加一固定大小的力的强度风险，相应地模型精度将直接影响仿真分析结果的准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种车门内开手柄总成的建模方法及强度分析方法，其能够保证模型精度满足要求，提高仿真分析结果的准确性，节约研发时间，降低开发成本。

本发明所述的车门内开手柄总成的建模方法，所述车门内开门手柄总成包括底座和手柄，所述底座上固定连接有转轴，所述手柄一端可转动连接在转轴上，所述底座和手柄均设有与转轴对应配合的通孔，所述建模方法包括如下步骤：

S1，分别建立手柄、底座的三维模型，进行网格划分，根据确定手柄、底座与转轴配合的通孔沿周长方向的网格划分份数，R为通孔半径，N为沿周长方向的网格划分份数；

S2，分段建立转轴的三维模型，先建立与通孔对应配合部分的转轴网格模型，所述转轴与通孔上的节点一一对应，再建立剩余部分的转轴网格模型；

S3，对手柄、底座和转轴的网格模型中的通孔部分和应力集中区域进行网格细化，局部网格细化时网格应均匀过渡；

S4，将S3得到的网格模型导入有限元分析软件，按照部件之间的实际接触关系定义相关接触对，建立有限元模型并将手柄的材料参数赋予有限元模型。

进一步，所述S1中手柄和底座的通孔位置采用直角三角形网格划分；所述S2中转轴网格模型与通孔对应的部分采用直角三角形网格划分，其余部分采用六面体网格划分。

进一步，所述S3中手柄、底座和转轴的网格模型中的通孔部分和应力集中区域网格尺寸细化至0.2～0.5mm。

进一步，所述S3中手柄和底座在厚度方向至少划分为四层网格。

进一步，所述S4中手柄的材料参数的获取方法为：首先剪切出部分手柄使用的塑料基材，利用电子万能试验机，对塑料基材进行力的拉伸试验，根据电子万能试验机力位移的试验数据，绘出弹性特性曲线。

一种车门内开手柄总成的强度分析方法，其包括如下步骤：

1)采用上述的车门内开手柄总成的建模方法得到有限元模型；