[发明专利]一种提高汽车板簧疲劳仿真分析效率的方法

说明书

本发明涉及一种汽车生产领域，具体是一种汽车板簧疲劳仿真分析方法及提高仿真效率的方法，包括以下步骤：建立基于有限元前处理软件搭建板簧的有限元网格模型；编制定义边界条件自动化处理及应力结果输出和疲劳载荷谱自动化关联模块；对以上自动化模块（类）进行初始化，调用各个有限元模型生成子模块，生成求解应力结果的有限元文件，并提交求解，获得应力结果文件，调用有限元模型结果文件和板簧疲劳载荷自动关联的模块，得到载荷和应力结果关联文件，将载荷应力关联文件和有限元应力结果文件导入疲劳软件求解疲劳结果。本发明将自动化的各个子模块通过类的形式聚合到一个系统中，针对不同板簧，只需要对代码进行微小参数设置即可以将一个类转化为不同的对象，效率提升巨大。

技术领域

本发明涉及一种汽车生产领域，具体是一种提高汽车板簧疲劳仿真分析效率的方法。

背景技术

汽车板簧成本低，维修方便，广泛应用于客车、卡车、皮卡中。在产品开发阶段使用CAE仿真手段对板簧的疲劳寿命进行预测，可以提高板簧质量的稳健性，对提高产品竞争力有重要意义。

板簧疲劳分析步骤较为繁琐，如有限元模型建立完毕后，通常需手动对有限元模型加载力，设置求解结果输出信息，一个板簧疲劳分析需要搭建六个求解模型，每个求解模型有两个载荷步，所以工作量巨大。此外，在疲劳软件中需要对有限元应力结果文件和大量的载荷谱文件进行关联设置，工作量极大，容易出错，为了确保正确性，需要反复检查，导致耗费大量的时间，所以传统疲劳分析周期较长。

申请号为CN201610150625.5的专利公开了一种车辆悬架板簧频域疲劳分析方法，其特征是：针对板簧的预应力和大变形效应，建立自由状态下的板簧几何模型并导入有限元软件中进行分析；通过对板簧座施加位移约束及对前后吊耳处施加理论轴荷获得板簧工作状态下的应力分布进而获得板簧模态结果文件；通过采集车辆在耐久性试验道路上的实验数据，获得相对加速度的功率谱密度；针对获得的板簧模态结果文件，以获得的功率谱密度为载荷输入，在有限元软件中执行随机振动分析，提取虚拟样机在随机激励下的动态响应结果并依照高斯三区间法估算板簧在耐久性试验道路上的疲劳性能。本发明方法结果准确、运算效率高。

为了解决上述板簧应力求解模型载荷加载、结果输出设置，应力结果文件和疲劳载荷谱关联耗时长，效率低的问题，本专利基于计算机编程语言，提出一种规范化及高度自动化的板簧疲劳仿真分析方法，在提高效率及减少人工操作失误带来的计算结果错误方面取得显著的成效，具有很大的工程使用价值，针对这种情况，现提出一种提高汽车板簧疲劳仿真分析效率的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高汽车板簧疲劳仿真分析效率的方法，将自动化的各个子模块通过类的形式聚合到一个系统中，针对不同板簧，只需要对代码进行微小参数设置即可以将一个类转化为不同的对象(实现对不同板簧的自动化处理)，效率提升巨大。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种提高汽车板簧疲劳仿真分析效率的方法，包括以下步骤：

S1：建立基于有限元前处理软件搭建板簧的有限元网格模型，含网格模型，接触模型，所述接触模型确保板簧变形时各片簧不会相互穿透，同时输入板簧材料信息，料厚信息；

S2：编制定义边界条件自动化处理及应力结果和疲劳载荷谱自动化关联模块，共涉及以下几个子模块：

A、初始化模块：将人工处理完毕的有限元模型，加载到自动化系统；

B、约束自动化模块：对初始化的板簧有限元网格模型进行约束边界条件施加，将约束的信息写入到有限元模型中；

C、后处理输出控制自动化模块；它以类的方法的形式存在于类中，对有限元模型自动定义求解时结果输出内容；

D、X、Y、Z向载荷和X、Y、Z向扭矩引起的应力场求解有限元模型自动生成模块；