[发明专利]汽车备胎升降器支架强度分析方法

权利要求书

1.一种汽车备胎升降器支架强度分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、综合用户实际使用及试验等情况，确定分析工况；

B、根据整车受载、轴荷转移及前期载荷采集等情况，确定静强度工况下该备胎升降器系统受到的最大加速度载荷；同时，获得备胎升降器系统预设的链条初始张力；

C、根据整车受载、轴荷转移及前期载荷采集等情况，确定垂直疲劳工况下该备胎升降器系统受到的垂直方向的加速度载荷；

D、用三维单元模拟固定底座(4)及轮毂(3)，由于备胎胎体(2)具体形状及弹性对所分析支架的强度影响较小，将备胎胎体(2)部分的质量等效赋在轮毂(3)上，用二维单元模拟车架(1)；

E、用二维单元模拟备胎升降器上部支架(5)，用三维单元模拟备胎升降器的轮轴(11)，用二维单元模拟备胎升降器下部支架(7)；

F、找到链条张紧部分(6)与轮轴(11)的切点位置；找到备胎升降器下部支架(7)螺栓孔中心位置点，并在该点建立弹簧单元(13)以模拟备胎升降器下部的螺旋弹簧(10)，弹簧单元(13)的刚度按照螺旋弹簧(10)实际刚度给出；用绳索单元(12)模拟链条张紧部分(6)，连接链条张紧部分(6)与轮轴(11)的切点及备胎升降器下部支架(7)螺栓孔中心位置点的弹簧单元(13)，不考虑链条自然垂落部分(9)，将弹簧单元(13)与备胎升降器下部支架(7)中心螺栓孔周边用刚性单元连接；

G、按照实际情况建立各部件的接触关系；

H、按照实际预设的链条初始张力，对绳索单元施加预紧力，进行链条张紧工况的计算，分析备胎升降器下部支架与轮毂的接触压强是否大于阈值，若大于阈值，则链条的预设张力合理；若小于阈值，则链条的预设张力不合理，需要加大预设张力并重新进行本步计算；

I、在静强度工况下，在第H步分析的基础上对模型施加第B步中的加速度载荷，计算备胎升降器支架的应力分布；

J、将步骤I中获得的各静载工况下备胎升降器支架的应力分布，参照支架材料的力学性能，若备胎升降器支架上的最大应力小于阈值，则判定支架满足静强度要求；反之，若备胎升降器支架上的最大应力大于阈值，则判定支架不满足静强度要求；

K、在垂直疲劳工况下，在第H步分析的基础上对模型施加第C步中的加速度载荷，计算备胎升降器支架的应力分布；

L、以步骤K中所得应力分布分别作为上、下极限，输入疲劳计算的软件中，参照支架材料的力学性能，得到支架的疲劳安全系数；若疲劳安全系数大于阈值，则判定支架疲劳强度满足要求；反之，若疲劳安全系数小于阈值，则判定支架疲劳强度不满足要求。

2.根据权利要求1所述的一种汽车备胎升降器支架强度分析方法，其特征在于，步骤A，具体包括以下步骤：

A1、定义备胎升降器支架的静强度工况，包括：垂直、纵向、侧向工况；

A2、定义备胎升降器支架的疲劳强度工况，即：垂直方向疲劳工况。

3.根据权利要求1所述的一种汽车备胎升降器支架强度分析方法，其特征在于，步骤B，具体包括以下步骤：

B1、确定垂直工况下，该备胎升降器支架系统受到的最大加速度载荷；

B2、确定纵向工况下，该备胎升降器支架系统受到的最大加速度载荷；

B3、确定侧向工况下，该备胎升降器支架系统受到的最大加速度载荷。

4.根据权利要求1所述的一种汽车备胎升降器支架强度分析方法，其特征在于，步骤C，具体包括以下步骤：

C1、确定垂直疲劳工况下，该备胎升降器支架系统受到垂直向上方向的最大加速度载荷；

C2、确定垂直疲劳工况下，该备胎升降器支架系统受到垂直向下方向的最大加速度载荷。

5.根据权利要求1所述的一种汽车备胎升降器支架强度分析方法，其特征在于：步骤E，所述备胎升降器上部支架(5)为备胎升降器前后壳体部分。

6.根据权利要求1所述的一种汽车备胎升降器支架强度分析方法，其特征在于：步骤F，所找切点位置为链条张紧部分(6)与轮轴(11)的切点位置；模拟链条具体为绳索单元(12)模拟链条张紧部分(6)；所连接的切点为连接链条张紧部分(6)与轮轴(11)的切点。