[发明专利]一种乘用车中冷器吹塑管路包络空间的计算方法和装置

说明书

本发明是一种乘用车中冷器吹塑管路包络空间的计算方法和装置。包括：一、建立中冷器吹塑管路的网路模型；二、测得吹塑管路材料的实际应力应变数据；三、拟合出不同工作温度下吹塑管材料本构方程参数，赋予吹塑管路在对应工作温度下的材料本构方程参数；四、将材料本构方程参数赋予吹塑管路；五、确定外部载荷输入之一；六、确定外部载荷输入之二；七、将模型求解，将吹塑管路的网格模型作为变形量输出点，导出吹塑管路表面节点的变形量所组成的三维空间为吹塑管路在车辆运动过程中的包络空间。本发明结合中冷器吹塑管路的实际工作环境，考虑了内部压强对管路变形及位移量的影响，能够更准确的计算其在车辆行驶过程中的包络空间。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体的说是一种乘用车中冷器吹塑管路包络空间的计算方法和装置。

背景技术

传统汽车中冷器出气管路多为金属管和橡胶管组成的复合管路，存在质量大、成本高、易产生泄露等缺点，使用吹塑管路替传统复合管路可以有效解决上述问题，因此其在乘用车上的应用越来越多。应用吹塑管路以下问题不可避免，吹塑管路为连通动力总成和中冷器的重要部件，受动力总成系统及周围零部件布置空间的限制，中冷器吹塑管路通常形状复杂，在车辆运动过程中，动力总成系统带动吹塑管路发生复杂运动，易与周围部件产生区间跨度大，对吹塑管材料性能影响较大，同时受内部工作压力影响，管路变形量较大。由于上述原因的共同作用，车辆运动过程中吹塑管路的包络空间很难准确测量。

发明内容

本发明提供了一种乘用车中冷器吹塑管路包络空间的计算方法和装置，能更准确的测量在车辆行驶过程中的包络空间，解决了车辆运行过程中中冷器吹塑管路包络空间测量存在的上述问题。

本发明技术方案结合附图说明如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种乘用车中冷器吹塑管路包络空间的计算方法，包括以下步骤：

步骤一、建立中冷器吹塑管路的网路模型；

步骤二、通过拉伸试验测得给定工作温度下吹塑管路材料的实际应力应变数据；

步骤三、对步骤二得到的实际应力应变数据进行整理，拟合出不同工作温度下吹塑管材料本构方程参数，并在后续计算过程中依据工作温度的不同，赋予吹塑管路在对应工作温度下的材料本构方程参数；

步骤四、将步骤三中得到的材料本构方程参数赋予吹塑管路，并设置模型中其他部件的材料属性、边界条件、悬置点刚度值，校核中冷器模型的配重及质心位置，保持与工作条件下几何模型相关参数一致；

步骤五、确定外部载荷输入之一，即动力总成运动引起的载荷大小；

步骤六、确定外部载荷输入之二，即外部工作压力引起的载荷大小；

步骤七、将模型设置为非线性隐式静力求解，将吹塑管路所有网格模型作为变形量输出点，以云图形式导出吹塑管路表面节点沿X、Y、Z三个方向的变形量，所组成的三维空间即为吹塑管路在车辆运动过程中的包络空间。

进一步地，基于设计部门提供的中冷器、支架及吹塑管路的三维模型，利用hypermesn软件进行几何清理并提取相应部件的中性层曲面，采用壳单元进行网格划分，建立网格模型，并采用柔性单元模拟刚度

进一步地，所述步骤二中，对于小变形仿真，拉伸试验至少包含单轴拉伸，对于大变形仿真，拉伸试验为多轴拉伸；保证拉伸试验应变量大于材料实际可能发生的最大应变量。

进一步地，所述步骤三中，运用Abaqus软件进行材料本构方程拟合时的具体步骤如下：

31)在Part模块定义超弹性材料，并在edit material模块导入试验得到的材料的实际应力应变曲线相关数值；

32)数据读取完成后，点击Evaluate，并选取多个本构方程进行拟合；