一種車身接頭模型的建立方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車身接頭模型的建立方法及裝置，屬于汽車領(lǐng)域。方法包括：從白車身模型上截取第一車身接頭；建立第一車身接頭的接頭模型；接頭模型包括若干彈簧組，若干彈簧組的第一端連在一起且若干彈簧組的連接點(diǎn)為第一車身接頭的各分支的連接點(diǎn)，一個(gè)彈簧組對應(yīng)第一車身接頭的一個(gè)分支，每個(gè)彈簧組的延伸方向和長度分別與對應(yīng)的分支的延伸方向和長度相同，每個(gè)彈簧組包括第一彈簧和第二彈簧，第一彈簧的第二端與第二彈簧的第一端固定連接；確定接頭模型中各個(gè)彈簧分別在模擬對應(yīng)的分支加載工況時(shí)的剛度參數(shù)；第一彈簧的轉(zhuǎn)動剛度為剛性且平動剛度為對應(yīng)的分支的平動剛度；第二彈簧的轉(zhuǎn)動剛度為對應(yīng)的分支的轉(zhuǎn)動剛度且平動剛度為剛性。
【專利說明】一種車身接頭模型的建立方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域，特別涉及一種車身接頭模型的建立方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 汽車車身剛度是影響汽車噪聲、振動與聲振粗糙度（Noise、Vibration、 Harshness，簡稱NVH)性能和結(jié)構(gòu)耐久性能的重要指標(biāo)。為了保證汽車的高性能，在前期的 車身設(shè)計(jì)開發(fā)階段對車身剛度進(jìn)行分析測試的工作就顯得非常重要。一直以來，搭建車身 簡化模型對車身剛度進(jìn)行分析測試是前期車身設(shè)計(jì)階段的通用方法。在該車身簡化模型 中，用簡化的梁單元來模擬車身中的類梁形結(jié)構(gòu)，用板殼單元組成車身大的覆蓋面，用剛性 接頭單元來代替車身主要的接頭結(jié)構(gòu)。
[0003] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：
[0004] 試驗(yàn)表明，將車身接頭視為剛性的測試結(jié)果將比實(shí)際整車剛度提高50% -70%。 可見，采用剛性車身接頭單元來代替車身接頭，計(jì)算精度比較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決采用剛性車身接頭單元代替車身接頭時(shí)，出現(xiàn)的計(jì)算精度低的問題，本 發(fā)明實(shí)施例提供了一種車身接頭模型的建立方法及裝置。所述技術(shù)方案如下：
[0006] 第一方面，本發(fā)明提供了一種車身接頭模型的建立方法，所述方法包括：
[0007] 從白車身模型上截取第一車身接頭，所述第一車身接頭包括至少兩個(gè)分支；
[0008] 建立所述第一車身接頭的接頭模型；其中，所述接頭模型包括若干彈簧組，若干所 述彈簧組的第一端連在一起且若干所述彈簧組的連接點(diǎn)為所述第一車身接頭的各分支的 連接點(diǎn)，所述彈簧組的數(shù)量與所述第一車身接頭的分支數(shù)量相同，一個(gè)所述彈簧組對應(yīng)所 述第一車身接頭的一個(gè)所述分支，每個(gè)所述彈簧組的延伸方向和長度分別與對應(yīng)的分支的 延伸方向和長度相同，每個(gè)所述彈簧組包括第一彈簧和第二彈簧，所述第一彈簧的第一端 為所述彈簧組對應(yīng)的分支連在所述連接點(diǎn)的固定端，所述第一彈簧的第二端與所述第二彈 簧的第一端固定連接，所述第二彈簧的第二端為所述彈簧組對應(yīng)的分支的自由端；
[0009] 計(jì)算所述第一車身接頭各所述分支的剛度參數(shù)，并根據(jù)所述第一車身接頭各所述 分支的剛度參數(shù)，確定所述第一車身接頭的接頭模型中、各個(gè)彈簧分別在模擬對應(yīng)的分支 加載工況時(shí)的剛度參數(shù)；其中，確定出的第一車身接頭的接頭模型中每個(gè)所述彈簧組中所 述第一彈簧和所述第二彈簧的剛度參數(shù)包括轉(zhuǎn)動剛度和平動剛度，所述第一彈簧的轉(zhuǎn)動剛 度為剛性，所述第一彈簧的平動剛度為對應(yīng)的分支的平動剛度，所述第二彈簧的轉(zhuǎn)動剛度 為對應(yīng)的分支的轉(zhuǎn)動剛度，所述第二彈簧的平動剛度為剛性。
[0010] 在第一方面的第一實(shí)施方式中，所述計(jì)算所述第一車身接頭各所述分支的剛度參 數(shù)，包括：
[0011] 建立所述第一車身接頭的有限元詳細(xì)模型；
[0012] 根據(jù)所述有限元詳細(xì)模型，計(jì)算所述第一車身接頭中各所述分支的剛度參數(shù)；其 中，所述剛度參數(shù)包括各所述分支在預(yù)置的局部坐標(biāo)系中三個(gè)方向上的平動剛度和轉(zhuǎn)動剛 度。
[0013] 在第一方面的第二實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述有限元詳細(xì)模型，計(jì)算所述第一車 身接頭中各所述分支的剛度參數(shù)，包括：
[0014] 設(shè)置所述局部坐標(biāo)系；
[0015] 依次在所述有限元詳細(xì)模型中每個(gè)所述分支的自由端施加外載荷，且在當(dāng)前分支 的自由端施加外載荷時(shí)，約束未施加外載荷的分支，使所述未施加外載荷的分支不產(chǎn)生變 形；
[0016] 檢測所述當(dāng)前分支在施加的外載荷下，分別在三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的位移和 轉(zhuǎn)角；
[0017] 根據(jù)所述外載荷及三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的位移，計(jì)算所述當(dāng)前分支分別在三 個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的平動剛度；根據(jù)所述外載荷及三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的轉(zhuǎn)角， 計(jì)算所述當(dāng)前分支分別在三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的轉(zhuǎn)動剛度。
[0018] 在第一方面的第三實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述外載荷及三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向 的位移，計(jì)算所述當(dāng)前分支分別在三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的平動剛度；根據(jù)所述外載荷 及三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的轉(zhuǎn)角，計(jì)算所述當(dāng)前分支分別在三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的 轉(zhuǎn)動剛度，包括：
[0019] 根據(jù)在每個(gè)所述分支的自由端施加的外載荷，分別得到三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向 的力載荷；
[0020] 根據(jù)三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的力載荷、所述位移及平動剛度公式，計(jì)算出三個(gè) 所述局部坐標(biāo)系方向的平動剛度，所述平動剛度公式為k = Ρ/ δ，k表示所述平動剛度，P 表示所述力載荷，δ表示所述位移；
[0021] 根據(jù)三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的力載荷、每個(gè)所述分支的長度及力矩公式，分別 得到三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的力矩載荷，所述力矩公式為M = FL，Μ表示所述力矩載荷， F表示所述力載荷，L表示所述長度；
[0022] 根據(jù)三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的力矩載荷、所述轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)動剛度公式，計(jì)算出三 個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的轉(zhuǎn)動剛度，所述轉(zhuǎn)動剛度公式為k'= Μ/ Θ，其中k'表示所述轉(zhuǎn)動 剛度，Μ表示所述力矩載荷，Θ表示所述轉(zhuǎn)角。
[0023] 在第一方面的第四實(shí)施方式中，所述第一車身接頭各所述分支的長度是80? 150mm〇
[0024] 第二方面，本發(fā)明提供了一種車身接頭模型的建立裝置，所述裝置包括：
[0025] 截取模塊，用于從白車身模型上截取第一車身接頭，所述第一車身接頭包括至少 兩個(gè)分支；
[0026] 建立模塊，用于建立所述第一車身接頭的接頭模型；其中，所述接頭模型包括若干 彈簧組，若干所述彈簧組的第一端連在一起且若干所述彈簧組的連接點(diǎn)為所述第一車身接 頭的各分支的連接點(diǎn)，所述彈簧組的數(shù)量與所述第一車身接頭的分支數(shù)量相同，一個(gè)所述 彈簧組對應(yīng)所述第一車身接頭的一個(gè)所述分支，每個(gè)所述彈簧組的延伸方向和長度分別與 對應(yīng)的分支的延伸方向和長度相同，每個(gè)所述彈簧組包括第一彈簧和第二彈簧，所述第一 彈簧的第一端為所述彈簧組對應(yīng)的分支連在所述連接點(diǎn)的固定端，所述第一彈簧的第二端 與所述第二彈簧的第一端固定連接，所述第二彈簧的第二端為所述彈簧組對應(yīng)的分支的自 由端；
[0027] 確定模塊，用于計(jì)算所述第一車身接頭各所述分支的剛度參數(shù)，并根據(jù)所述第一 車身接頭各所述分支的剛度參數(shù)，確定所述第一車身接頭的接頭模型中、各個(gè)彈簧分別在 模擬對應(yīng)的分支加載工況時(shí)的剛度參數(shù)；其中，確定出的第一車身接頭的接頭模型中每個(gè) 所述彈簧組中所述第一彈簧和所述第二彈簧的剛度參數(shù)包括轉(zhuǎn)動剛度和平動剛度，所述第 一彈簧的轉(zhuǎn)動剛度為剛性，所述第一彈簧的平動剛度為對應(yīng)的分支的平動剛度，所述第二 彈簧的轉(zhuǎn)動剛度為對應(yīng)的分支的轉(zhuǎn)動剛度，所述第二彈簧的平動剛度為剛性。
[0028] 在第二方面的第一實(shí)施方式中，所述確定模塊包括：
[0029] 建立子模塊，用于建立所述第一車身接頭的有限元詳細(xì)模型；
[0030] 計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述有限元詳細(xì)模型，計(jì)算所述第一車身接頭中各所述分 支的剛度參數(shù)；其中，所述剛度參數(shù)包括各所述分支在預(yù)置的局部坐標(biāo)系中三個(gè)方向上的 平動剛度和轉(zhuǎn)動剛度；
[0031] 確定子模塊，用于根據(jù)所述第一車身接頭各所述分支的剛度參數(shù)，確定所述第一 車身接頭的接頭模型中、各個(gè)彈簧分別在模擬對應(yīng)的分支加載工況時(shí)的剛度參數(shù)。
[0032] 在第二方面的第二實(shí)施方式中，所述計(jì)算子模塊包括：
[0033] 設(shè)置單元，用于設(shè)置所述局部坐標(biāo)系；
[0034] 施加單元，用于依次在所述有限元詳細(xì)模型中每個(gè)所述分支的自由端施加外載 荷，且在當(dāng)前分支的自由端施加外載荷時(shí)，約束未施加外載荷的分支，使所述未施加外載荷 的分支不產(chǎn)生變形；
[0035] 檢測單元，用于檢測所述當(dāng)前分支在施加的外載荷下，分別在三個(gè)所述局部坐標(biāo) 系方向的位移和轉(zhuǎn)角；
[0036] 計(jì)算單元，用于根據(jù)所述外載荷及三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的位移，計(jì)算所述當(dāng) 前分支分別在三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的平動剛度；根據(jù)所述外載荷及三個(gè)所述局部坐標(biāo) 系方向的轉(zhuǎn)角，計(jì)算所述當(dāng)前分支分別在三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的轉(zhuǎn)動剛度。
[0037] 在第二方面的第三實(shí)施方式中，所述計(jì)算單元用于，
[0038] 根據(jù)在每個(gè)所述分支的自由端施加的外載荷，分別得到三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向 的力載荷；
[0039] 根據(jù)三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的力載荷、所述位移及平動剛度公式，計(jì)算出三個(gè) 所述局部坐標(biāo)系方向的平動剛度，所述平動剛度公式為k = Ρ/ δ，k表示所述平動剛度，P 表示所述力載荷，δ表示所述位移；
[0040] 根據(jù)三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的力載荷、每個(gè)所述分支的長度及力矩公式，分別 得到三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的力矩載荷，所述力矩公式為M = FL，Μ表示所述力矩載荷， F表示所述力載荷，L表示所述長度；
[0041] 根據(jù)三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的力矩載荷、所述轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)動剛度公式，計(jì)算出三 個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的轉(zhuǎn)動剛度，所述轉(zhuǎn)動剛度公式為k'= Μ/ Θ，其中k'表示所述轉(zhuǎn)動 剛度，Μ表示所述力矩載荷，Θ表示所述轉(zhuǎn)角。
[0042] 在第二方面的第四實(shí)施方式中，所述截取模塊截取的所述第一車身接頭各所述分 支的長度是80?150mm。
[0043] 本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：通過從白車身模型上截取第一 車身接頭；建立第一車身接頭的接頭模型；計(jì)算第一車身接頭各分支的剛度參數(shù)，并根據(jù) 第一車身接頭各分支的剛度參數(shù)，確定第一車身接頭的接頭模型中、各個(gè)彈簧分別在模擬 對應(yīng)的分支加載工況時(shí)的剛度參數(shù)；由于接頭模型包括若干彈簧組，一個(gè)彈簧組對應(yīng)第一 車身接頭的一個(gè)分支，每個(gè)彈簧組的延伸方向和長度分別與對應(yīng)的分支的延伸方向和長度 相同，每個(gè)彈簧組包括第一彈簧和第二彈簧，第一彈簧的第二端與第二彈簧的第一端固定 連接；每個(gè)彈簧組中第一彈簧的轉(zhuǎn)動剛度為剛性、且平動剛度為對應(yīng)的分支的平動剛度； 第二彈簧的轉(zhuǎn)動剛度為對應(yīng)的分支的轉(zhuǎn)動剛度、且第二彈簧的平動剛度為剛性；因此，該接 頭模型可以對車身接頭的剛度進(jìn)行模擬，在考慮到車身接頭的剛度情形下，將提高白車身 模型的剛度計(jì)算精度。并且，在該接頭模型中，用兩根彈簧模擬一個(gè)分支，其中一根彈簧主 要模擬對分支承載的力做出反應(yīng)，不對分支承載的力矩變形；另一根彈簧主要模擬分支受 力矩作用下的力學(xué)變形；這樣，兩根彈簧能夠模擬出車身接頭在復(fù)雜狀態(tài)下的受載變形特 性，滿足對車身接頭的復(fù)雜的力學(xué)環(huán)境的要求。同時(shí)，本實(shí)施例提供的接頭模型的計(jì)算量非 常少，花費(fèi)的時(shí)間少，采用本實(shí)施例提供的接頭模型能夠極大地提升設(shè)計(jì)效率，縮短了設(shè)計(jì) 周期，使設(shè)計(jì)目標(biāo)更加明確，保證了車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0044] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。
[0045] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種車身接頭模型的建立方法的流程圖；
[0046] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種車身接頭模型的建立方法的流程圖；
[0047] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的第一車身接頭的截面圖；
[0048] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的建立的第一車身接頭的接頭模型的示意圖；
[0049] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種車身接頭模型的建立裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種車身接頭模型的建立裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0051] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方 式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0052] 為便于對本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案的理解，首先對車身接頭進(jìn)行介紹。在本 實(shí)施例中，車身接頭指，車身結(jié)構(gòu)中承載桿梁件的連接部位。車身接頭的分支指每個(gè)桿梁件 中位于該接頭處的部分。
[0053] 實(shí)施例一
[0054] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種車身接頭模型的建立方法，參見圖1，該方法流程包括：
[0055] 在步驟101中，從白車身模型上截取第一車身接頭。
[0056] 其中，第一車身接頭包括至少兩個(gè)分支。
[0057] 其中，截取的第一車身接頭各分支的長度可以是80?150mm。
[0058] 在步驟102中，建立第一車身接頭的接頭模型。
[0059] 其中，該接頭模型包括若干彈簧組，若干彈簧組的第一端連在一起且若干彈簧組 的連接點(diǎn)為第一車身接頭的各分支的連接點(diǎn)。彈簧組的數(shù)量與第一車身接頭的分支數(shù)量相 同，一個(gè)彈簧組對應(yīng)第一車身接頭的一個(gè)分支，每個(gè)彈簧組的延伸方向和長度分別與對應(yīng) 的分支的延伸方向和長度相同。每個(gè)彈簧組包括第一彈簧和第二彈簧，第一彈簧的第一端 為該彈簧組對應(yīng)的分支連在連接點(diǎn)的固定端，第一彈簧的第二端與第二彈簧的第一端固定 連接，第二彈簧的第二端為該彈簧組對應(yīng)的分支的自由端。
[0060] 在步驟103中，計(jì)算第一車身接頭各分支的剛度參數(shù)，并根據(jù)第一車身接頭各分 支的剛度參數(shù)，確定第一車身接頭的接頭模型中、各個(gè)彈簧分別在模擬對應(yīng)的分支加載工 況時(shí)的剛度參數(shù)。
[0061] 其中，確定出的第一車身接頭的接頭模型中每個(gè)彈簧組中第一彈簧和第二彈簧的 剛度參數(shù)包括轉(zhuǎn)動剛度和平動剛度，第一彈簧的轉(zhuǎn)動剛度為剛性，第一彈簧的平動剛度為 對應(yīng)的分支的平動剛度，第二彈簧的轉(zhuǎn)動剛度為對應(yīng)的分支的轉(zhuǎn)動剛度，第二彈簧的平動 剛度為剛性。
[0062] 本發(fā)明實(shí)施例通過從白車身模型上截取第一車身接頭；建立第一車身接頭的接頭 模型；計(jì)算第一車身接頭各分支的剛度參數(shù)，并根據(jù)第一車身接頭各分支的剛度參數(shù)，確定 第一車身接頭的接頭模型中、各個(gè)彈簧分別在模擬對應(yīng)的分支加載工況時(shí)的剛度參數(shù)；由 于接頭模型包括若干彈簧組，一個(gè)彈簧組對應(yīng)第一車身接頭的一個(gè)分支，每個(gè)彈簧組的延 伸方向和長度分別與對應(yīng)的分支的延伸方向和長度相同，每個(gè)彈簧組包括第一彈簧和第二 彈簧，第一彈簧的第二端與第二彈簧的第一端固定連接；每個(gè)彈簧組中第一彈簧的轉(zhuǎn)動剛 度為剛性、且平動剛度為對應(yīng)的分支的平動剛度；第二彈簧的轉(zhuǎn)動剛度為對應(yīng)的分支的轉(zhuǎn) 動剛度、且第二彈簧的平動剛度為剛性；因此，該接頭模型可以對車身接頭的剛度進(jìn)行模 擬，在考慮到車身接頭的剛度情形下，將提高白車身模型的剛度計(jì)算精度。并且，在該接頭 模型中，用兩根彈簧模擬一個(gè)分支，其中一根彈簧主要模擬對分支承載的力做出反應(yīng)，不對 分支承載的力矩變形；另一根彈簧主要模擬分支受力矩作用下的力學(xué)變形；這樣，兩根彈 簧能夠模擬出車身接頭在復(fù)雜狀態(tài)下的受載變形特性，滿足對車身接頭的復(fù)雜的力學(xué)環(huán)境 的要求。同時(shí)，本實(shí)施例提供的接頭模型的計(jì)算量非常少，花費(fèi)的時(shí)間少，采用本實(shí)施例提 供的接頭模型能夠極大地提升設(shè)計(jì)效率，縮短了設(shè)計(jì)周期，使設(shè)計(jì)目標(biāo)更加明確，保證了車 身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性。
[0063] 實(shí)施例二
[0064] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種車身接頭模型的建立方法，參見圖2,該方法流程包括： [0065] 在步驟201中，從白車身模型上截取第一車身接頭。
[0066] 其中，第一車身接頭包括至少兩個(gè)分支。
[0067] 其中，截取的第一車身接頭各分支的長度可以是80?150mm。
[0068] 在本實(shí)施例中，白車身模型可以是前期車身設(shè)計(jì)階段建立的車身簡化模型。該車 身簡化模型中，車身的主要承載桿梁結(jié)構(gòu)件，例如A、B和C立柱、頂蓋周邊梁、以及底架前后 縱梁和側(cè)邊梁等，均用薄壁梁模擬；車身的主要板殼承載件，例如底板、頂蓋、輪罩、前后圍 板和后翼子板等，均用板殼單元模擬。
[0069] 在步驟202中，建立第一車身接頭的接頭模型。
[0070] 其中，該接頭模型包括若干彈簧組，若干彈簧組的第一端連在一起且若干彈簧組 的連接點(diǎn)為第一車身接頭的各分支的連接點(diǎn)。彈簧組的數(shù)量與第一車身接頭的分支數(shù)量相 同，一個(gè)彈簧組對應(yīng)第一車身接頭的一個(gè)分支，每個(gè)彈簧組的延伸方向和長度分別與對應(yīng) 的分支的延伸方向和長度相同。每個(gè)彈簧組包括第一彈簧和第二彈簧，第一彈簧的第一端 為該彈簧組對應(yīng)的分支連在連接點(diǎn)的固定端，第一彈簧的第二端與第二彈簧的第一端固定 連接，第二彈簧的第二端為該彈簧組對應(yīng)的分支的自由端。
[0071] 實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以在相關(guān)的有限元軟件中建立接頭模型。參見圖3,假設(shè)截取的第一車 身接頭（圓圈示出）具有3個(gè)分支，包括分支10、分支20和分支30。圖4示出了建立的第 一車身接頭的接頭模型。該接頭模型包括3個(gè)彈簧組（包括彈簧組SI、S2和S3)，這3個(gè) 彈簧組的連接點(diǎn)為0,每個(gè)彈簧組包括兩根彈簧（彈簧組S1包括彈簧S11和S12,彈簧組S2 包括彈簧S21和S22,彈簧組S3包括彈簧S31和S32)。
[0072] 在步驟203中，建立第一車身接頭的有限元詳細(xì)模型。
[0073] 其中，有限元詳細(xì)模型的建立方法可以采用相關(guān)技術(shù)的建立方法。
[0074] 在步驟204中，根據(jù)有限元詳細(xì)模型，計(jì)算第一車身接頭中各分支的剛度參數(shù)。
[0075] 其中，該剛度參數(shù)包括各分支在預(yù)置的局部坐標(biāo)系中三個(gè)方向上的平動剛度和轉(zhuǎn) 動剛度。
[0076] 其中，本步驟204包括以下步驟2041?步驟2044。
[0077] 步驟2041，設(shè)置局部坐標(biāo)系。
[0078] 其中，設(shè)置的局部坐標(biāo)系可以是，原點(diǎn)在需模擬的車身接頭截割面的形心上，X軸 沿需模擬的車身接頭形心軸方向，y軸在截割面上平行于車身整體坐標(biāo)系的x-y平面，Z軸 垂直于X、y軸按右手定則向上為正。
[0079] 其中，車身整體坐標(biāo)系的原點(diǎn)位于前輪中心連線與汽車對稱面的交點(diǎn)上，z軸垂直 向上，X軸沿車身縱向后方為正，y軸沿車身橫向的右手坐標(biāo)系。
[0080] 步驟2042,依次在有限元詳細(xì)模型中每個(gè)分支的自由端施加外載荷，且在當(dāng)前分 支的自由端施加外載荷時(shí)，約束未施加外載荷的分支，使未施加外載荷的分支不產(chǎn)生變形。
[0081] 步驟2043,檢測當(dāng)前分支在施加的外載荷下，分別在三個(gè)局部坐標(biāo)系方向的位移 和轉(zhuǎn)角。
[0082] 其中，可以通過相關(guān)的有限元軟件計(jì)算出當(dāng)前分支的位移和轉(zhuǎn)角。
[0083] 步驟2044,根據(jù)外載荷及三個(gè)局部坐標(biāo)系方向的位移，計(jì)算當(dāng)前分支分別在三個(gè) 局部坐標(biāo)系方向的平動剛度；根據(jù)外載荷及三個(gè)局部坐標(biāo)系方向的轉(zhuǎn)角，計(jì)算當(dāng)前分支分 別在三個(gè)局部坐標(biāo)系方向的轉(zhuǎn)動剛度。
[0084] 其中，根據(jù)在每個(gè)分支的自由端施加的外載荷，可以分別得到三個(gè)局部坐標(biāo)系方 向的力載荷。根據(jù)三個(gè)局部坐標(biāo)系方向的力載荷、位移及平動剛度公式，可以計(jì)算出三個(gè)局 部坐標(biāo)系方向的平動剛度。平動剛度公式為k = P/δ，k表示平動剛度，P表示力載荷，δ 表75位移。
[0085] 其中，根據(jù)三個(gè)局部坐標(biāo)系方向的力載荷、每個(gè)分支的長度及力矩公式，可以分別 得到三個(gè)局部坐標(biāo)系方向的力矩載荷。力矩公式為M = FL，M表示力矩載荷，F(xiàn)表示力載荷， L表示長度。根據(jù)三個(gè)局部坐標(biāo)系方向的力矩載荷、轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)動剛度公式，可以計(jì)算出三個(gè) 局部坐標(biāo)系方向的轉(zhuǎn)動剛度。轉(zhuǎn)動剛度公式為k' = Μ/ Θ，其中k'表示轉(zhuǎn)動剛度，Μ表示力 矩載荷，Θ表示轉(zhuǎn)角。
[0086] 在步驟205中，將第一車身接頭的接頭模型組裝至白車身模型。
[0087] 其中，該第一車身接頭的接頭模型在白車身模型中的位置與第一車身接頭在白車 身模型中的位置相同。組裝至白車身模型的第一車身接頭的接頭模型中每個(gè)彈簧組中第一 彈簧的轉(zhuǎn)動剛度為剛性、且平動剛度為對應(yīng)的分支的平動剛度；每個(gè)彈簧組中第二彈簧的 轉(zhuǎn)動剛度為對應(yīng)的分支的轉(zhuǎn)動剛度、且第二彈簧的平動剛度為剛性；每個(gè)彈簧組中第二彈 簧的第二端與白車身模型上車身固定連接。
[0088] 其中，車身接頭結(jié)構(gòu)本身非常復(fù)雜，在車身承受扭轉(zhuǎn)、彎曲變形以及受激勵(lì)載荷產(chǎn) 生共振變形時(shí)，各處車身接頭承擔(dān)著復(fù)雜的力學(xué)環(huán)境，包括各個(gè)方向的力、力矩，且這些復(fù) 雜的力和力矩還相互耦合，故單一的力學(xué)構(gòu)件（比如一根彈簧）無法完整的模擬如此復(fù)雜 狀態(tài)下的接頭受載變形特性。本實(shí)施例中，第一彈簧主要對分支承載的力做出反應(yīng)，不對分 支承載的力矩變形；第二彈簧主要模擬分支受力矩作用下的力學(xué)變形；這樣，兩根彈簧能 夠模擬出車身接頭在復(fù)雜狀態(tài)下的受載變形特性，滿足對車身接頭的復(fù)雜的力學(xué)環(huán)境的要 求。
[0089] 在實(shí)現(xiàn)時(shí)，還可以先從白車身模型上截取第二車身接頭，建立第二車身接頭的接 頭模型，并將第二車身接頭的接頭模型組裝至白車身模型，得到更新后的白車身模型。其 中，第二車身接頭包括白車身模型上除第一車身接頭外的車身接頭?？梢园凑詹襟E201? 步驟204的方式，建立第二車身接頭的接頭模型。再計(jì)算更新后的白車身模型的剛度和模 態(tài)，得到計(jì)算結(jié)果，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果，對車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。其中，剛度和模態(tài)屬于車 身結(jié)構(gòu)的重要分析參數(shù)，包括扭轉(zhuǎn)剛度、彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)模態(tài)和彎曲模態(tài)。本實(shí)施例不限定 剛度和模態(tài)的計(jì)算方法，可以采用相關(guān)技術(shù)中公開的手段進(jìn)行計(jì)算。利用該計(jì)算結(jié)果，可以 指導(dǎo)后期的車身詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)，保證車身各項(xiàng)性能參數(shù)順利達(dá)成。
[0090] 本發(fā)明實(shí)施例通過從白車身模型上截取第一車身接頭；建立第一車身接頭的接頭 模型；計(jì)算第一車身接頭各分支的剛度參數(shù)，并根據(jù)第一車身接頭各分支的剛度參數(shù)，確定 第一車身接頭的接頭模型中、各個(gè)彈簧分別在模擬對應(yīng)的分支加載工況時(shí)的剛度參數(shù)；由 于接頭模型包括若干彈簧組，一個(gè)彈簧組對應(yīng)第一車身接頭的一個(gè)分支，每個(gè)彈簧組的延 伸方向和長度分別與對應(yīng)的分支的延伸方向和長度相同，每個(gè)彈簧組包括第一彈簧和第二 彈簧，第一彈簧的第二端與第二彈簧的第一端固定連接；每個(gè)彈簧組中第一彈簧的轉(zhuǎn)動剛 度為剛性、且平動剛度為對應(yīng)的分支的平動剛度；第二彈簧的轉(zhuǎn)動剛度為對應(yīng)的分支的轉(zhuǎn) 動剛度、且第二彈簧的平動剛度為剛性；因此，該接頭模型可以對車身接頭的剛度進(jìn)行模 擬，在考慮到車身接頭的剛度情形下，將提高白車身模型的剛度計(jì)算精度。并且，在該接頭 模型中，用兩根彈簧模擬一個(gè)分支，其中一根彈簧主要模擬對分支承載的力做出反應(yīng)，不對 分支承載的力矩變形；另一根彈簧主要模擬分支受力矩作用下的力學(xué)變形；這樣，兩根彈 簧能夠模擬出車身接頭在復(fù)雜狀態(tài)下的受載變形特性，滿足對車身接頭的復(fù)雜的力學(xué)環(huán)境 的要求。同時(shí)，本實(shí)施例提供的接頭模型的計(jì)算量非常少，花費(fèi)的時(shí)間少，采用本實(shí)施例提 供的接頭模型能夠極大地提升設(shè)計(jì)效率，縮短了設(shè)計(jì)周期，使設(shè)計(jì)目標(biāo)更加明確，保證了車 身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性。
[0091] 實(shí)施例三
[0092] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種車身接頭模型的建立裝置，參見圖5，該裝置包括截取模 塊301、建立模塊302和確定模塊303。
[0093] 該截取模塊301用于，從白車身模型上截取第一車身接頭，第一車身接頭包括至 少兩個(gè)分支。
[0094] 該建立模塊302用于，建立第一車身接頭的接頭模型；其中，該接頭模型包括若干 彈簧組，若干彈簧組的第一端連在一起且若干彈簧組的連接點(diǎn)為第一車身接頭的各分支的 連接點(diǎn)，彈簧組的數(shù)量與第一車身接頭的分支數(shù)量相同，一個(gè)彈簧組對應(yīng)第一車身接頭的 一個(gè)分支，每個(gè)彈簧組的延伸方向和長度分別與對應(yīng)的分支的延伸方向和長度相同，每個(gè) 彈簧組包括第一彈簧和第二彈簧，第一彈簧的第一端為該彈簧組對應(yīng)的分支連在連接點(diǎn)的 固定端，第一彈簧的第二端與第二彈簧的第一端固定連接，第二彈簧的第二端為該彈簧組 對應(yīng)的分支的自由端。
[0095] 該確定模塊303用于，計(jì)算第一車身接頭各分支的剛度參數(shù)，并根據(jù)第一車身接 頭各分支的剛度參數(shù)，確定第一車身接頭的接頭模型中、各個(gè)彈簧分別在模擬對應(yīng)的分支 加載工況時(shí)的剛度參數(shù)；其中，確定出的第一車身接頭的接頭模型中每個(gè)彈簧組中第一彈 簧和第二彈簧的剛度參數(shù)包括轉(zhuǎn)動剛度和平動剛度，第一彈簧的轉(zhuǎn)動剛度為剛性，第一彈 簧的平動剛度為對應(yīng)的分支的平動剛度，第二彈簧的轉(zhuǎn)動剛度為對應(yīng)的分支的轉(zhuǎn)動剛度， 第二彈簧的平動剛度為剛性。
[0096] 本發(fā)明實(shí)施例通過從白車身模型上截取第一車身接頭；建立第一車身接頭的接頭 模型；計(jì)算第一車身接頭各分支的剛度參數(shù)，并根據(jù)第一車身接頭各分支的剛度參數(shù)，確定 第一車身接頭的接頭模型中、各個(gè)彈簧分別在模擬對應(yīng)的分支加載工況時(shí)的剛度參數(shù)；由 于接頭模型包括若干彈簧組，一個(gè)彈簧組對應(yīng)第一車身接頭的一個(gè)分支，每個(gè)彈簧組的延 伸方向和長度分別與對應(yīng)的分支的延伸方向和長度相同，每個(gè)彈簧組包括第一彈簧和第二 彈簧，第一彈簧的第二端與第二彈簧的第一端固定連接；每個(gè)彈簧組中第一彈簧的轉(zhuǎn)動剛 度為剛性、且平動剛度為對應(yīng)的分支的平動剛度；第二彈簧的轉(zhuǎn)動剛度為對應(yīng)的分支的轉(zhuǎn) 動剛度、且第二彈簧的平動剛度為剛性；因此，該接頭模型可以對車身接頭的剛度進(jìn)行模 擬，在考慮到車身接頭的剛度情形下，將提高白車身模型的剛度計(jì)算精度。并且，在該接頭 模型中，用兩根彈簧模擬一個(gè)分支，其中一根彈簧主要模擬對分支承載的力做出反應(yīng)，不對 分支承載的力矩變形；另一根彈簧主要模擬分支受力矩作用下的力學(xué)變形；這樣，兩根彈 簧能夠模擬出車身接頭在復(fù)雜狀態(tài)下的受載變形特性，滿足對車身接頭的復(fù)雜的力學(xué)環(huán)境 的要求。同時(shí)，本實(shí)施例提供的接頭模型的計(jì)算量非常少，花費(fèi)的時(shí)間少，采用本實(shí)施例提 供的接頭模型能夠極大地提升設(shè)計(jì)效率，縮短了設(shè)計(jì)周期，使設(shè)計(jì)目標(biāo)更加明確，保證了車 身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性。
[0097] 實(shí)施例四
[0098] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種車身接頭模型的建立裝置，參見圖6，該裝置包括截取模 塊401、建立模塊402和確定模塊403。
[0099] 該截取模塊401用于，從白車身模型上截取第一車身接頭，第一車身接頭包括至 少兩個(gè)分支。
[0100] 其中，截取模塊401截取的第一車身接頭各所述分支的長度是80?150mm。
[0101] 該建立模塊402用于，建立第一車身接頭的接頭模型；其中，該接頭模型包括若干 彈簧組，若干彈簧組的第一端連在一起且若干彈簧組的連接點(diǎn)為第一車身接頭的各分支的 連接點(diǎn)，彈簧組的數(shù)量與第一車身接頭的分支數(shù)量相同，一個(gè)彈簧組對應(yīng)第一車身接頭的 一個(gè)分支，每個(gè)彈簧組的延伸方向和長度分別與對應(yīng)的分支的延伸方向和長度相同，每個(gè) 彈簧組包括第一彈簧和第二彈簧，第一彈簧的第一端為該彈簧組對應(yīng)的分支連在連接點(diǎn)的 固定端，第一彈簧的第二端與第二彈簧的第一端固定連接，第二彈簧的第二端為該彈簧組 對應(yīng)的分支的自由端。
[0102] 該確定模塊403用于，計(jì)算第一車身接頭各分支的剛度參數(shù)，并根據(jù)第一車身接 頭各分支的剛度參數(shù)，確定第一車身接頭的接頭模型中、各個(gè)彈簧分別在模擬對應(yīng)的分支 加載工況時(shí)的剛度參數(shù)；其中，確定出的第一車身接頭的接頭模型中每個(gè)彈簧組中第一彈 簧和第二彈簧的剛度參數(shù)包括轉(zhuǎn)動剛度和平動剛度，第一彈簧的轉(zhuǎn)動剛度為剛性，第一彈 簧的平動剛度為對應(yīng)的分支的平動剛度，第二彈簧的轉(zhuǎn)動剛度為對應(yīng)的分支的轉(zhuǎn)動剛度， 第二彈簧的平動剛度為剛性。
[0103] 其中，該確定模塊403包括建立子模塊4031、計(jì)算子模塊4032和確定子模塊 4033。
[0104] 建立子模塊4031用于，建立第一車身接頭的有限元詳細(xì)模型。
[0105] 該計(jì)算子模塊4032用于，根據(jù)有限元詳細(xì)模型，計(jì)算第一車身接頭中各分支的剛 度參數(shù)；其中，該剛度參數(shù)包括各分支在預(yù)置的局部坐標(biāo)系中三個(gè)方向上的平動剛度和轉(zhuǎn) 動剛度。
[0106] 其中，該計(jì)算子模塊4032包括設(shè)置單元、施加單元、檢測單元和計(jì)算單元。
[0107] 設(shè)置單兀用于，設(shè)置局部坐標(biāo)系。
[0108] 施加單元用于，依次在有限元詳細(xì)模型中每個(gè)分支的自由端施加外載荷，且在當(dāng) 前分支的自由端施加外載荷時(shí)，約束未施加外載荷的分支，使未施加外載荷的分支不產(chǎn)生 變形。
[0109] 檢測單元用于，檢測當(dāng)前分支在施加的外載荷下，分別在三個(gè)局部坐標(biāo)系方向的 位移和轉(zhuǎn)角。
[0110] 計(jì)算單元用于，根據(jù)外載荷及三個(gè)局部坐標(biāo)系方向的位移，計(jì)算當(dāng)前分支分別在 三個(gè)局部坐標(biāo)系方向的平動剛度；根據(jù)外載荷及三個(gè)局部坐標(biāo)系方向的轉(zhuǎn)角，計(jì)算當(dāng)前分 支分別在三個(gè)局部坐標(biāo)系方向的轉(zhuǎn)動剛度。
[0111] 其中，計(jì)算單元用于，根據(jù)在每個(gè)分支的自由端施加的外載荷，可以分別得到三個(gè) 局部坐標(biāo)系方向的力載荷；根據(jù)三個(gè)局部坐標(biāo)系方向的力載荷、位移及平動剛度公式，可以 計(jì)算出三個(gè)局部坐標(biāo)系方向的平動剛度。平動剛度公式為k = Ρ/ δ，k表示平動剛度，P表 示力載荷，S表示位移；其中，根據(jù)三個(gè)局部坐標(biāo)系方向的力載荷、每個(gè)分支的長度及力矩 公式，可以分別得到三個(gè)局部坐標(biāo)系方向的力矩載荷；力矩公式為M = FL，M表示力矩載荷， F表示力載荷，L表示長度；根據(jù)三個(gè)局部坐標(biāo)系方向的力矩載荷、轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)動剛度公式，可 以計(jì)算出三個(gè)局部坐標(biāo)系方向的轉(zhuǎn)動剛度；轉(zhuǎn)動剛度公式為k' = Μ/ Θ，其中k'表示轉(zhuǎn)動 剛度，Μ表示力矩載荷，Θ表示轉(zhuǎn)角。
[0112] 該確定子模塊4033用于，根據(jù)第一車身接頭各分支的剛度參數(shù)，確定第一車身接 頭的接頭模型中、各個(gè)彈簧分別在模擬對應(yīng)的分支加載工況時(shí)的剛度參數(shù)。
[0113] 本發(fā)明實(shí)施例通過從白車身模型上截取第一車身接頭；建立第一車身接頭的接頭 模型；計(jì)算第一車身接頭各分支的剛度參數(shù)，并根據(jù)第一車身接頭各分支的剛度參數(shù)，確定 第一車身接頭的接頭模型中、各個(gè)彈簧分別在模擬對應(yīng)的分支加載工況時(shí)的剛度參數(shù)；由 于接頭模型包括若干彈簧組，一個(gè)彈簧組對應(yīng)第一車身接頭的一個(gè)分支，每個(gè)彈簧組的延 伸方向和長度分別與對應(yīng)的分支的延伸方向和長度相同，每個(gè)彈簧組包括第一彈簧和第二 彈簧，第一彈簧的第二端與第二彈簧的第一端固定連接；每個(gè)彈簧組中第一彈簧的轉(zhuǎn)動剛 度為剛性、且平動剛度為對應(yīng)的分支的平動剛度；第二彈簧的轉(zhuǎn)動剛度為對應(yīng)的分支的轉(zhuǎn) 動剛度、且第二彈簧的平動剛度為剛性；因此，該接頭模型可以對車身接頭的剛度進(jìn)行模 擬，在考慮到車身接頭的剛度情形下，將提高白車身模型的剛度計(jì)算精度。并且，在該接頭 模型中，用兩根彈簧模擬一個(gè)分支，其中一根彈簧主要模擬對分支承載的力做出反應(yīng)，不對 分支承載的力矩變形；另一根彈簧主要模擬分支受力矩作用下的力學(xué)變形；這樣，兩根彈 簧能夠模擬出車身接頭在復(fù)雜狀態(tài)下的受載變形特性，滿足對車身接頭的復(fù)雜的力學(xué)環(huán)境 的要求。同時(shí)，本實(shí)施例提供的接頭模型的計(jì)算量非常少，花費(fèi)的時(shí)間少，采用本實(shí)施例提 供的接頭模型能夠極大地提升設(shè)計(jì)效率，縮短了設(shè)計(jì)周期，使設(shè)計(jì)目標(biāo)更加明確，保證了車 身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性。
[0114] 需要說明的是：上述實(shí)施例提供的車身接頭模型的建立裝置在建立車身接頭模型 時(shí)，僅以上述各功能模塊的劃分進(jìn)行舉例說明，實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分 配由不同的功能模塊完成，即將設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述 的全部或者部分功能。另外，上述實(shí)施例提供的車身接頭模型的建立裝置與車身接頭模型 的建立方法實(shí)施例屬于同一構(gòu)思，其具體實(shí)現(xiàn)過程詳見方法實(shí)施例，這里不再贅述。
[0115] 上述本發(fā)明實(shí)施例序號僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0116] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過硬件 來完成，也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計(jì)算機(jī)可讀 存儲介質(zhì)中，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
[0117] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種車身接頭模型的建立方法，其特征在于，所述方法包括： 從白車身模型上截取第一車身接頭，所述第一車身接頭包括至少兩個(gè)分支； 建立所述第一車身接頭的接頭模型；其中，所述接頭模型包括若干彈簧組，若干所述彈 簧組的第一端連在一起且若干所述彈簧組的連接點(diǎn)為所述第一車身接頭的各分支的連接 點(diǎn)，所述彈簧組的數(shù)量與所述第一車身接頭的分支數(shù)量相同，一個(gè)所述彈簧組對應(yīng)所述第 一車身接頭的一個(gè)所述分支，每個(gè)所述彈簧組的延伸方向和長度分別與對應(yīng)的分支的延伸 方向和長度相同，每個(gè)所述彈簧組包括第一彈簧和第二彈簧，所述第一彈簧的第一端為所 述彈簧組對應(yīng)的分支連在所述連接點(diǎn)的固定端，所述第一彈簧的第二端與所述第二彈簧的 第一端固定連接，所述第二彈簧的第二端為所述彈簧組對應(yīng)的分支的自由端； 計(jì)算所述第一車身接頭各所述分支的剛度參數(shù)，并根據(jù)所述第一車身接頭各所述分支 的剛度參數(shù)，確定所述第一車身接頭的接頭模型中、各個(gè)彈簧分別在模擬對應(yīng)的分支加載 工況時(shí)的剛度參數(shù)；其中，確定出的第一車身接頭的接頭模型中每個(gè)所述彈簧組中所述第 一彈簧和所述第二彈簧的剛度參數(shù)包括轉(zhuǎn)動剛度和平動剛度，所述第一彈簧的轉(zhuǎn)動剛度為 剛性，所述第一彈簧的平動剛度為對應(yīng)的分支的平動剛度，所述第二彈簧的轉(zhuǎn)動剛度為對 應(yīng)的分支的轉(zhuǎn)動剛度，所述第二彈簧的平動剛度為剛性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算所述第一車身接頭各所述分支 的剛度參數(shù)，包括： 建立所述第一車身接頭的有限元詳細(xì)模型； 根據(jù)所述有限元詳細(xì)模型，計(jì)算所述第一車身接頭中各所述分支的剛度參數(shù)；其中，所 述剛度參數(shù)包括各所述分支在預(yù)置的局部坐標(biāo)系中三個(gè)方向上的平動剛度和轉(zhuǎn)動剛度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述有限元詳細(xì)模型，計(jì)算所述 第一車身接頭中各所述分支的剛度參數(shù)，包括： 設(shè)置所述局部坐標(biāo)系； 依次在所述有限元詳細(xì)模型中每個(gè)所述分支的自由端施加外載荷，且在當(dāng)前分支的自 由端施加外載荷時(shí)，約束未施加外載荷的分支，使所述未施加外載荷的分支不產(chǎn)生變形； 檢測所述當(dāng)前分支在施加的外載荷下，分別在三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的位移和轉(zhuǎn) 角； 根據(jù)所述外載荷及三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的位移，計(jì)算所述當(dāng)前分支分別在三個(gè)所 述局部坐標(biāo)系方向的平動剛度；根據(jù)所述外載荷及三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的轉(zhuǎn)角，計(jì)算 所述當(dāng)前分支分別在三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的轉(zhuǎn)動剛度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述外載荷及三個(gè)所述局部坐 標(biāo)系方向的位移，計(jì)算所述當(dāng)前分支分別在三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的平動剛度；根據(jù)所 述外載荷及三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的轉(zhuǎn)角，計(jì)算所述當(dāng)前分支分別在三個(gè)所述局部坐標(biāo) 系方向的轉(zhuǎn)動剛度，包括： 根據(jù)在每個(gè)所述分支的自由端施加的外載荷，分別得到三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的力 載荷； 根據(jù)三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的力載荷、所述位移及平動剛度公式，計(jì)算出三個(gè)所述 局部坐標(biāo)系方向的平動剛度，所述平動剛度公式為k = Ρ/δ，k表示所述平動剛度，P表示 所述力載荷，δ表示所述位移； 根據(jù)三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的力載荷、每個(gè)所述分支的長度及力矩公式，分別得到 三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的力矩載荷，所述力矩公式為M = FL，Μ表示所述力矩載荷，F(xiàn)表 示所述力載荷，L表示所述長度； 根據(jù)三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的力矩載荷、所述轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)動剛度公式，計(jì)算出三個(gè)所 述局部坐標(biāo)系方向的轉(zhuǎn)動剛度，所述轉(zhuǎn)動剛度公式為k' = Μ/ Θ，其中k'表示所述轉(zhuǎn)動剛 度，Μ表示所述力矩載荷，Θ表示所述轉(zhuǎn)角。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第一車身接頭各所述分支 的長度是80?150_。
6. -種車身接頭模型的建立裝置，其特征在于，所述裝置包括： 截取模塊，用于從白車身模型上截取第一車身接頭，所述第一車身接頭包括至少兩個(gè) 分支； 建立模塊，用于建立所述第一車身接頭的接頭模型；其中，所述接頭模型包括若干彈 簧組，若干所述彈簧組的第一端連在一起且若干所述彈簧組的連接點(diǎn)為所述第一車身接頭 的各分支的連接點(diǎn)，所述彈簧組的數(shù)量與所述第一車身接頭的分支數(shù)量相同，一個(gè)所述彈 簧組對應(yīng)所述第一車身接頭的一個(gè)所述分支，每個(gè)所述彈簧組的延伸方向和長度分別與對 應(yīng)的分支的延伸方向和長度相同，每個(gè)所述彈簧組包括第一彈簧和第二彈簧，所述第一彈 簧的第一端為所述彈簧組對應(yīng)的分支連在所述連接點(diǎn)的固定端，所述第一彈簧的第二端與 所述第二彈簧的第一端固定連接，所述第二彈簧的第二端為所述彈簧組對應(yīng)的分支的自由 端； 確定模塊，用于計(jì)算所述第一車身接頭各所述分支的剛度參數(shù)，并根據(jù)所述第一車身 接頭各所述分支的剛度參數(shù)，確定所述第一車身接頭的接頭模型中、各個(gè)彈簧分別在模擬 對應(yīng)的分支加載工況時(shí)的剛度參數(shù)；其中，確定出的第一車身接頭的接頭模型中每個(gè)所述 彈簧組中所述第一彈簧和所述第二彈簧的剛度參數(shù)包括轉(zhuǎn)動剛度和平動剛度，所述第一彈 簧的轉(zhuǎn)動剛度為剛性，所述第一彈簧的平動剛度為對應(yīng)的分支的平動剛度，所述第二彈簧 的轉(zhuǎn)動剛度為對應(yīng)的分支的轉(zhuǎn)動剛度，所述第二彈簧的平動剛度為剛性。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述確定模塊包括： 建立子模塊，用于建立所述第一車身接頭的有限元詳細(xì)模型； 計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述有限元詳細(xì)模型，計(jì)算所述第一車身接頭中各所述分支的 剛度參數(shù)；其中，所述剛度參數(shù)包括各所述分支在預(yù)置的局部坐標(biāo)系中三個(gè)方向上的平動 剛度和轉(zhuǎn)動剛度； 確定子模塊，用于根據(jù)所述第一車身接頭各所述分支的剛度參數(shù)，確定所述第一車身 接頭的接頭模型中、各個(gè)彈簧分別在模擬對應(yīng)的分支加載工況時(shí)的剛度參數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述計(jì)算子模塊包括： 設(shè)置單元，用于設(shè)置所述局部坐標(biāo)系； 施加單元，用于依次在所述有限元詳細(xì)模型中每個(gè)所述分支的自由端施加外載荷，且 在當(dāng)前分支的自由端施加外載荷時(shí)，約束未施加外載荷的分支，使所述未施加外載荷的分 支不產(chǎn)生變形； 檢測單元，用于檢測所述當(dāng)前分支在施加的外載荷下，分別在三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方 向的位移和轉(zhuǎn)角； 計(jì)算單元，用于根據(jù)所述外載荷及三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的位移，計(jì)算所述當(dāng)前分 支分別在三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的平動剛度；根據(jù)所述外載荷及三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方 向的轉(zhuǎn)角，計(jì)算所述當(dāng)前分支分別在三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的轉(zhuǎn)動剛度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述計(jì)算單元用于， 根據(jù)在每個(gè)所述分支的自由端施加的外載荷，分別得到三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的力 載荷； 根據(jù)三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的力載荷、所述位移及平動剛度公式，計(jì)算出三個(gè)所述 局部坐標(biāo)系方向的平動剛度，所述平動剛度公式為k = Ρ/ δ，k表示所述平動剛度，P表示 所述力載荷，δ表示所述位移； 根據(jù)三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的力載荷、每個(gè)所述分支的長度及力矩公式，分別得到 三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的力矩載荷，所述力矩公式為M = FL，Μ表示所述力矩載荷，F(xiàn)表 示所述力載荷，L表示所述長度； 根據(jù)三個(gè)所述局部坐標(biāo)系方向的力矩載荷、所述轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)動剛度公式，計(jì)算出三個(gè)所 述局部坐標(biāo)系方向的轉(zhuǎn)動剛度，所述轉(zhuǎn)動剛度公式為k' = Μ/ Θ，其中k'表示所述轉(zhuǎn)動剛 度，Μ表示所述力矩載荷，Θ表示所述轉(zhuǎn)角。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6-9任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述截取模塊截取的所述第一 車身接頭各所述分支的長度是80?150mm。
【文檔編號】G06F17/50GK104091002SQ201410301587
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】聶傳紅, 王力, 葉遠(yuǎn)林, 寇世宏 申請人:奇瑞汽車股份有限公司