[发明专利]基于CAE分析的汽车密封条异响风险预测方法

说明书

本发明涉及车辆门部件分析的技术领域，具体公开了基于CAE分析的汽车密封条异响风险预测方法，包括：在整车有限元模型中密封条所在的位置，每隔N毫米设置一个刚度等效于密封条的Bush单元；为各个Bush单元创建局部坐标系；对整车有限元模型施加设定的扭转工况，提取Bush单元两端节点相对Bush单元中心点的第一相对位移量，计算Bush单元两端节点之间的第二相对位移量，将各个Bush单元两端节点的第二相对位移量均与预设允许值进行对比分析，将第二相对位移量超过预设允许值的Bush单元所在位置作为预测的异响风险位置。采用本发明的技术方案对密封条异响风险位置的预测更加准确，且在项目开发前期排除密封条摩擦异响的风险。

技术领域

本发明涉及车辆门部件分析的技术领域，特别涉及基于CAE分析的汽车密封条异响风险预测方法。

背景技术

CAE是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法，能够把工程(生产)的各个环节有机地组织起来，将有关的信息集成，使其生产并存与工程(产品)的整个生命周期，在NVH(噪声，振动和声振粗糙度)分析领域具有重要、广泛应用。

汽车密封条动态异响产生的原因是汽车在出现颠簸、扭曲路面上行驶时，汽车上的密封条产生摩擦滑动，引发异响产生。当前，比较常见的方法是单根密封条试验，但是单根密封条试验针对性不强，常常出现单根试验结果范围合理，装机后就出现问题的现象，导致整车阶段再去对出现的问题进行优化改进，不仅提高了成本，还拖延了项目进度，并且只能通过涂层短期改善，并不能解决问题的根本。

发明内容

为解决密封条异响风险预测的准确性差的技术问题，本发明提供基于CAE分析的汽车密封条异响风险预测方法。

本发明基础方案如下：

基于CAE分析的密封条异响风险预测方法，依次包括以下步骤：

模型搭建步骤、在整车有限元模型中，在密封条所在的位置，每隔N毫米设置一个刚度等效于密封条的Bush单元，作为密封条的异响风险监测点；

坐标系创建步骤，为每个Bush单元创建局部坐标系；

仿真分析步骤，对整车有限元模型施加设定的扭转工况，进行扭转工况分析步骤；

扭转工况分析步骤，根据各个Bush单元两端节点在施加扭转工况前后在其局部坐标系中的坐标，提取各个Bush单元两端节点在垂直于Bush单元轴向的运动平面上相对于Bush单元中心点的第一相对位移量；计算并统计在运动平面上，Bush单元两端节点之间的第二相对位移量，将统计到的第二相对位移量均与预设允许值进行对比分析，若第二相对位移量超过预设允许值，则预测该第二相对位移量所对应的Bush单元所在位置为存在密封条异响的异响风险位置。

技术名词解释：Bush单元为Nastran(一种有限元分析软件)中使用的一种连接单元，它是一种通用的三向弹簧-阻尼器单元，可定义多至六个方向(三个平动和三个转动)的刚度和阻尼。

本方案的工作原理及优点在于：在汽车系统有限分析模型中，以每隔N毫米设置一个刚度等效于密封条的Bush单元，作为密封条的异响风险监测点。为每个Bush单元创建局部坐标系。对整车有限元模型施加扭转工况，模拟实际汽车的运动，提取Bush单元两端节点在垂直于Bush单元轴向的运动平面上相对于Bush单元中心点的第一相对位移量，计算并统计在运动平面上，Bush单元两端节点之间的第二相对位移量，将统计到的第二相对位移量均与预设允许值进行对比分析。筛选出第二相对位移量大于预设允许值的Bush单元所在的位置作为预测异响风险的发生位置。本方案通过每隔N毫米设置一个Bush单元，即模拟的密封条上具有多个异响风险监测点，从而能够比较准确的预测出密封条的可能发生异响风险的发生位置。从而根据预测结果对实际工程进行指导，在项目开发前期就发现风险，即可以从车身结构设计上去改进，降低优化改进所增加的成本。