本申请涉及汽车设计,更具体地,涉及一种车辆的车门密封量分析方法及装置。
背景技术:
1、随着社会发展和经济进步,汽车进入千家万户。侧门是汽车的重要部件,侧门在关闭状态下,汽车速度在90km/h以上高速行驶时,车身外表面空气流速高、压强低,因此车内高气压会推动侧门整体、尤其是刚度弱的窗框附近向外变形,导致车内风噪较大、甚至产生漏风。
2、现有技术对车门密封量的分析中,其中一种是等样车出来后通过试验测试或设计人员自身经验来考察,后期进行改进,但该方法开发周期长,且后期改进方案会造成极大的设计成本支出。另一种是利用有限元方法建立侧门模型,通过定义一定边界条件,考察车门窗框弯曲刚度,该方法可视为设计前期侧门结构性能评估的相对合理方法,但该方法未考虑密封条压缩力的作用、以及高车速工况下的车门实际密封性能,模型不够完备,考察内容相对单一。
技术实现思路
1、本申请提供一种车辆的车门密封量分析方法及装置,在产品开发前期的设计阶段,根据车门结构方案的三维模型建立有限元仿真模型,在模型中定义边界条件、、车门和门洞的密封条上的预压缩力以及最高设计时速时施加到车门外表面的负压载荷等控制参数,从而计算出车门和门洞上密封条的位移,实现车门密封量评价,并据此进行车门设计的优化,极大地提高产品开发效率,节省试验成本,同时保证产品的结构性能。
2、本申请提供了一种车辆的车门密封量分析方法,包括:
3、从白车身模型中截取目标分析部分,目标分析部分包括前门分析截取部分和后门分析截取部分;
4、依据目标分析部分及对应的车门组成的三维模型建立有限元模型,有限元模型包括目标分析部分的边界条件、车门和门洞的密封条上的预压缩力以及最高设计时速时施加到车门外表面的负压载荷;
5、依据有限元模型计算最高设计时速时车门上密封条的第一位移和门洞上密封条的第二位移;
6、依据最高设计时速时车门上密封条的第一位移阈值和门洞上密封条的第二位移阈值判断当前车门设计是否满足要求;
7、若否,则对当前车门设计进行优化。
8、优选地,前门分析截取部分包括完整的a柱、b柱区域,后门分析截取部分包括完整的b柱、c柱区域。
9、优选地,依据目标分析部分及对应的车门组成的三维模型建立有限元模型,包括:
10、对目标分析部分的三维模型进行几何清理,获得清理后的三维模型;
11、对清理后的三维模型进行网格划分;
12、对零部件进行材料定义、截面属性定义以及清理后的三维模型的连接处进行有限元建立;
13、对车门铰链和车锁进行有限元建立;
14、建立载荷步,包括边界条件、车门和门洞的密封条上的预压缩力以及最高设计时速时施加到车门外表面的负压载荷的建立、以及输出数据的设置,最终获得有限元模型。
15、优选地,网格划分中,局部用三角形单元来划分,其他部位用四边形单元来划分,单个零部件中三角形单元的网格的比例小于第一阈值,目标分析部分中三角形单元的网格的比例小于第二阈值,第一阈值大于第二阈值。
16、优选地,车门和门洞的密封条上各个点均具有相应的预压缩力,预压缩力与设计值一致。
17、优选地,边界条件为目标分析部分的截断面具有全部自由度。
18、本申请还提供一种车辆的车门密封量分析装置,包括截取模块、模型建立模块、计算模块、判断模块以及优化模块;
19、截取模块用于从白车身模型中截取目标分析部分,目标分析部分包括前门分析截取部分和后门分析截取部分;
20、模型建立模块用于依据目标分析部分及对应的车门组成的三维模型建立有限元模型,有限元模型包括目标分析部分的边界条件、车门和门洞的密封条上的预压缩力以及最高设计时速时施加到车门外表面的负压载荷;
21、计算模块用于依据有限元模型计算最高设计时速时车门上密封条的第一位移和门洞上密封条的第二位移;
22、判断模块用于依据最高设计时速时车门上密封条的第一位移阈值和门洞上密封条的第二位移阈值判断当前车门设计是否满足要求;
23、优化模块用于在当前车门设计不满足要求时,对当前车门设计进行优化。
24、优选地,前门分析截取部分包括完整的a柱、b柱区域,后门分析截取部分包括完整的b柱、c柱区域。
25、优选地,模型建立模块包括清理模块、网格划分模块、定义模块、铰链和车锁建立模块以及载荷步建立模块;
26、清理模块用于对目标分析部分的三维模型进行几何清理,获得清理后的三维模型;
27、网格划分模块用于对清理后的三维模型进行网格划分;
28、定义模块用于对零部件进行材料定义、截面属性定义以及清理后的三维模型的连接处进行有限元建立;
29、铰链和车锁建立模块用于对车门铰链和车锁进行有限元建立;
30、载荷步建立模块用于建立载荷步,包括边界条件、车门和门洞的密封条上的预压缩力以及最高设计时速时施加到车门外表面的负压载荷的建立、以及输出数据的设置,最终获得有限元模型。
31、优选地,网格划分中,局部用三角形单元来划分,其他部位用四边形单元来划分,单个零部件中三角形单元的网格的比例小于第一阈值,目标分析部分中三角形单元的网格的比例小于第二阈值,第一阈值大于第二阈值。
32、优选地,边界条件为目标分析部分的截断面具有全部自由度。
33、通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述,本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
1.一种车辆的车门密封量分析方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的车辆的车门密封量分析方法,其特征在于,所述前门分析截取部分包括完整的a柱、b柱区域,所述后门分析截取部分包括完整的b柱、c柱区域。
3.根据权利要求1所述的车辆的车门密封量分析方法,其特征在于,依据目标分析部分及对应的车门组成的三维模型建立有限元模型,包括:
4.根据权利要求3所述的车辆的车门密封量分析方法,其特征在于,所述网格划分中,局部用三角形单元来划分,其他部位用四边形单元来划分,单个零部件中三角形单元的网格的比例小于第一阈值,所述目标分析部分中三角形单元的网格的比例小于第二阈值,所述第一阈值大于所述第二阈值。
5.根据权利要求1所述的车辆的车门密封量分析方法,其特征在于,所述边界条件为目标分析部分的截断面具有全部自由度。
6.一种车辆的车门密封量分析装置,其特征在于,包括截取模块、模型建立模块、计算模块、判断模块以及优化模块;
7.根据权利要求6所述的车辆的车门密封量分析装置,其特征在于,所述前门分析截取部分包括完整的a柱、b柱区域,所述后门分析截取部分包括完整的b柱、c柱区域。
8.根据权利要求6所述的车辆的车门密封量分析装置,其特征在于,所述模型建立模块包括清理模块、网格划分模块、定义模块、铰链和车锁建立模块以及载荷步建立模块;
9.根据权利要求8所述的车辆的车门密封量分析装置,其特征在于,所述网格划分中,局部用三角形单元来划分,其他部位用四边形单元来划分,单个零部件中三角形单元的网格的比例小于第一阈值,所述目标分析部分中三角形单元的网格的比例小于第二阈值,所述第一阈值大于所述第二阈值。
10.根据权利要求6所述的车辆的车门密封量分析装置,其特征在于,所述边界条件为目标分析部分的截断面具有全部自由度。