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一種鎖止機構的剛柔體混合建模方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201410076328.1

申請日:

2014.03.04

公開號:

CN104899342A

公開日:

2015.09.09

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G06F 17/50申請日:20140304|||公開
IPC分類號: G06F17/50 主分類號: G06F17/50
申請人: 廣州汽車集團股份有限公司
發明人: 鄧雄志; 陳炳圣; 楊蔓
地址: 510000廣東省廣州市越秀區東風中路448-458號成悅大廈23樓
優先權:
專利代理機構: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙)44238 代理人: 潘中毅; 熊賢卿
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410076328.1

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.08.14|||2015.10.07|||2015.09.09

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供一種鎖止機構的剛柔體混合建模方法及裝置,包括:根據鎖止機構的3D模型,分離出簡化的鎖止機構的幾何模型,并賦予材料及屬性,其中至少一部份賦予剛性屬性,另一部份賦予柔性屬性;確定所述有限元網格模型中的鎖芯的第一旋轉軸線和第二旋轉軸線,并調整所述鎖芯的位置,使其處于未鎖止狀態;建立所述鎖止機構的各部件的運動學連接單元和彈性元件,賦予屬性和彈簧剛度,并調整預緊載荷值;定義測試工況,并校核鎖止機構的鎖止行為,獲得所述鎖止機構的最終剛柔體混合模型。實施本發明,可以精確模擬鎖止機構的鎖止行為,通用性高,且有利于開閉件的輕量化設計。

權利要求書

權利要求書
1.  一種鎖止機構的剛柔體混合建模方法,其特征在于,包括步驟:
根據鎖止機構的3D模型,分離出簡化的鎖止機構的幾何模型,所述幾何模型至少包含鎖芯;
將所述分離出來的幾何模型建立有限元網格模型,賦予有限元網格模型材料及屬性,其中至少一部份賦予剛性屬性,至少另一部份賦予柔性屬性;
確定所述有限元網格模型中的鎖芯的第一旋轉軸線和第二旋轉軸線,并調整所述鎖芯的位置,使其處于未鎖止狀態;
建立所述鎖止機構的各部件的運動學連接單元和彈性元件,賦予屬性和彈簧剛度,并調整預緊載荷值;
定義測試工況,并校核鎖止機構的鎖止行為,獲得所述鎖止機構的最終剛柔體混合模型。

2.  如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據鎖止機構的3D模型,分離出簡化的鎖止機構的幾何模型的步驟包括:
將所述鎖止機構的3D模型導入有限元前處理軟件,在所述有限元前處理軟件中至少分離出鎖扣、鎖芯、緩沖塊以及鎖殼體幾何模型,其中,所述鎖芯包含主鎖芯與副鎖芯,所述鎖殼體幾何模型包含:鎖止機構與其他部件的接口位置、限制鎖芯轉動邊界的阻止塊、牽引鎖扣運動方向的導向部分,以及限定緩沖塊的邊界。

3.  如權利要求2所述的方法,其特征在于,所述將所述分離出來的幾何模型建立成有限元網格模型,賦予材料及屬性的步驟包括:
將所述鎖扣、主鎖芯、副鎖芯及緩沖塊劃分為實體單元,為所述鎖扣、主鎖芯、副鎖芯賦予實體模型屬性,為緩沖塊賦予超彈性屬性;
將所述鎖殼體劃分為殼單元,賦予剛體屬性。

4.  如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述確定所述有限元網格模型中的鎖芯的第一旋轉軸線和第二旋轉軸線,并調整所述鎖芯的位置,使其處于未鎖止狀態的步驟進一步包括:
在所述非線性有限元分析軟件中,定義所述鎖止機構各部件的接觸關系以及接觸摩擦系數,所述接觸關系包括接觸對接觸和通用接觸。

5.  如權利要求4所述的方法,其特征在于,所述建立所述鎖止機構的各部件的運動學連接單元和彈性元件,賦予屬性和彈簧剛度,并調整預緊載荷值的步驟包括:
所述運動學連接單元包含連接主鎖芯的第一旋轉副、連接副鎖芯的第二旋轉副、主鎖芯的扭轉彈簧/拉壓彈簧和副鎖芯的拉壓彈簧/扭轉彈簧;
將第一旋轉副的主節點和第二旋轉副的主節點綁定于鎖殼體上,將第一旋轉副的副節點和第二旋轉副的副節點分別與主鎖芯、副鎖芯旋轉中心點連接,其中,所述第一旋轉副的主節點和副節點形成第一旋轉軸線,所述第二旋轉副的主節點和副節點形成第二旋轉軸線;
將所述主鎖芯的扭轉彈簧與第一旋轉副共節點,或者將所述主鎖芯的拉壓彈簧的主節點與鎖殼體相連,其副節點連接于主鎖芯的其他位置;
將所述副鎖芯的拉壓彈簧的主節點與鎖殼體連接,其副節點連接副鎖芯的其他位置,或者將所述副鎖芯的扭轉彈簧與第二旋轉副共節點;
依據彈簧的設計剛度定義扭轉彈簧的扭轉剛度和拉壓彈簧的線剛度,調整預緊剛度值。

6.  如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述定義測試工況,校核鎖止機構的鎖止行為,獲得所述鎖止機構的最終剛柔體混合模型的步驟包括:
以閉鎖位置鎖扣的運動方向的切向為X軸方向,安裝端面法向為Z軸方向建立局部坐標系,約束鎖扣的六個自由度;
在鎖殼體剛體參考點附加初始質量,將所述鎖止機構除鎖扣外的所有單元沿X軸方向平移第一距離,僅釋放該部分X軸方向平動自由度,使其以一預定的初速度向鎖扣運動,并提交有限元求解器計算;
根據所述有限元求解器的計算結果,檢查鎖止機構是否正常鎖死,如鎖止機構未正常鎖死,則回至建立有限元網格模型的步驟,調整各部件的位置關系、緩沖塊位置和剛度、彈性元件的剛度和預緊力,直至鎖止機構能夠正常鎖死。

7.  如權利要求6所述的方法,其特征在于,所述初始質量為10-30Kg,所述第一距離為80-120mm,所述初速度為1.5m/s。

8.  如權利要求7所述的方法,其特征在于,所述定義測試工況,校核鎖止機構的鎖止行為,獲得所述鎖止機構的最終剛柔體混合模型的步驟進一步包括:
根據所述有限元求解器的計算結果,判斷系統總能量是否守恒,偽應變能是否在內能的10%以內。

9.  如權利要求1至8任一項所述的方法,其特征在于,進一步包括:
根據所述鎖止機構的最終剛柔體混合模型,校核所述鎖止機構的解鎖載荷。

說明書

說明書一種鎖止機構的剛柔體混合建模方法
技術領域
本發明涉及汽車技術領域,尤其涉及一種鎖止機構的剛柔體混合建模方法。
背景技術
在汽車設計階段,需要對車門、發動機罩、掀背門、扶手箱等帶鎖止機構的開閉件進行關閉沖擊應力分析。因為在這類開閉件上存在大量安裝孔與結構減重孔,在大力關閉時會在各構件上產生較大的沖擊應力,如果應力過大,則會導致結構件的結構失效。因此對開閉件在大力關閉時的瞬態應力分析成為評價開閉件設計合理與否的重要手段之一。
在現有的對開閉件的大力關閉時的沖擊應力分析中,由于鎖止機構通常包含一些拉索、導線、電子控制器等機構,如果完全按照實體建立有限元模型難度大且通用性較差。故在現有的技術中,普遍作法是使用一個連接單元簡單模擬鎖系統的鎖止機構,并根據連接單元兩端節點的距離定義鎖止點,在仿真過程中當該連接單元兩端的節點距離達到鎖止位移時立即鎖死。
發明人發現,在現有的這種應力分析模型中,存在如下的不足之處:
首先,在該模型中,需要定義鎖止點,而鎖止點的選擇不同會導致應力差異較大,故這種模型的準確性差,不利于工程設計;
其次,在鎖止點處,開閉件的動能向應變能的轉化過快,瞬態應力非常大,與實際情況相差較大,故通常導致對鎖止機構的設計出現過設計的情形,且不利于輕量化的設計趨勢。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于,提供一種鎖止機構的剛柔體混合建模方法及裝置,可以建立實用且簡便的模型,精確模擬鎖止機構的鎖止行為,且通用性高,有利于開閉件的輕量化設計。
為了解決上述技術問題,本發明實施例的一方面提供一種鎖止機構的剛柔體混合建模方法,包括步驟:
根據鎖止機構的3D模型,分離出簡化的鎖止機構的幾何模型,所述幾何模型至少包含鎖芯;
將所述分離出來的幾何模型建立有限元網格模型,賦予有限元網格模型材料及屬性,其中至少一部份賦予剛性屬性,至少另一部份賦予柔性屬性;
確定所述有限元網格模型中的鎖芯的第一旋轉軸線和第二旋轉軸線,并調整所述鎖芯的位置,使其處于未鎖止狀態;
建立所述鎖止機構的各部件的運動學連接單元和彈性元件,賦予屬性和彈簧剛度,并調整預緊載荷值;
定義測試工況,校核鎖止機構的鎖止行為,獲得所述鎖止機構的最終剛柔體混合模型。
優選地,所述根據鎖止機構的3D模型,分離出簡化的鎖止機構的幾何模型的步驟包括:
將所述鎖止機構的3D模型導入有限元前處理軟件,在所述有限元前處理軟件中至少分離出鎖扣、鎖芯、緩沖塊以及鎖殼體幾何模型,其中,所述鎖芯包括主鎖芯與副鎖芯,所述鎖殼體幾何模型包含:鎖止機構與其他部件的接口位置、限制鎖芯轉動邊界的阻止塊、牽引鎖扣運動方向的導向部分,以及限定緩沖塊的邊界。
優選地,所述將所述分離出來的幾何模型建立成有限元網格模型,賦予材料及屬性的步驟包括:
將所述鎖扣、主鎖芯、副鎖芯及緩沖塊劃分為實體單元,為所述鎖扣、主鎖芯、副鎖芯附予實體模型屬性,為緩沖塊賦予超彈性屬性;
將所述鎖殼體劃分為殼單元,賦予剛體屬性。
優選地,所述確定所述有限元網格模型中的鎖芯的第一旋轉軸線和第二旋轉軸線,并調整所述鎖芯的位置,使其處于未鎖止狀態的步驟進一步包括:
在所述非線性有限元分析軟件中,定義所述鎖止機構各部件的接觸關系以及接觸摩擦系數,所述接觸關系包括接觸對接觸和通用接觸。
優選地,所述建立所述鎖止機構的各部件的運動學連接單元和彈性元件,賦予屬性和彈簧剛度,并調整預緊載荷值的步驟包括:
所述運動學連接單元包含連接主鎖芯的第一旋轉副、連接副鎖芯的第二旋轉副、主鎖芯的扭轉彈簧/拉壓彈簧和副鎖芯的拉壓彈簧/扭轉彈簧;
將第一旋轉副的主節點和第二旋轉副的主節點綁定于鎖殼體上,將第一旋轉副的副節點和第二旋轉副的副節點分別與主鎖芯、副鎖芯旋轉中心點連接,其中,所述第一旋轉副的主節點和副節點形成第一旋轉軸線,所述第二旋轉副的主節點和副節點形成第二旋轉軸線;
將所述主鎖芯的扭轉彈簧與第一旋轉副共節點,或者將所述主鎖芯的拉壓彈簧的主節點與鎖殼體相連,副節點連接于主鎖芯的其他位置;
將所述副鎖芯的拉壓彈簧的主節點與鎖殼體連接,其副節點連接副鎖芯的其他位置,或者將所述副鎖芯的扭轉彈簧與第二旋轉副共節點;
依據彈簧的設計剛度定義扭轉彈簧的扭轉剛度和拉壓彈簧的線剛度,調整預緊剛度值。
優選地,所述定義測試工況,校核鎖止機構的鎖止行為,獲得所述鎖止機構的最終剛柔體混合模型的步驟包括:
以閉鎖位置鎖扣的運動方向的切向為X軸方向,安裝端面法向為Z軸方向建立局部坐標系,約束鎖扣六個自由度;
在鎖殼體剛體參考點附加初始質量,將除鎖扣外的所有單元沿X軸方向平移第一距離,僅釋放該部分X軸方向平動自由度,使其以一預定的初速度向鎖扣運動,并提交有限元求解器計算;
根據所述有限元求解器的計算結果,檢查鎖止機構是否正常鎖死,如鎖止機構未正常鎖死,則回至建立有限元網格模型的步驟,調整各部件的位置關系、緩沖塊位置和剛度、彈性元件的剛度和預緊力,直至鎖止機構能夠正常鎖死。
優選地,所述初始質量為10-30Kg,所述第一距離為80-120mm,所述初速度為1.5m/s。
優選地,所述定義測試工況,校核鎖止機構的鎖止行為,獲得所述鎖止機構的最終剛柔體混合模型的步驟進一步包括:
根據所述有限元求解器的計算結果,判斷系統總能量是否守恒,偽應變能是否在內能的10%以內。
優選地,進一步包括:
根據所述鎖止機構的最終剛柔體混合模型,校核所述鎖止機構的解鎖載荷。
實施本發明,具有如下的有益效果:
首先,本發明的實施例所提供的方法通過建立鎖止機構的剛柔體混合模型,兼顧了便捷性與工程實用性。利用該方法可以保證鎖止機構模型工作的準確高效,且通用性高。
其次,利用本發明實施例所提供的方法所建成的鎖止機構模型無需定義鎖止點,依靠自身接觸及彈性元件鎖死,能夠精確模擬鎖止機構的鎖止行為。
另外,在鎖止過程中,開閉件的速度經過緩沖塊及彈性元件的彈性緩沖后速度逐漸衰減,同時鎖銷的間隙、緩沖塊及彈性元件允許鎖扣在小范圍內來回移動,使開閉件的動能轉化為內能時更為平穩,使模擬開閉件大力關閉時,沖擊應力更接近于實際情況,使瞬態應力分析時不會出現不合理的應力峰值,計算更精確,有利于開閉件的輕量化設計;
同時,利用本發明實施例所提供的方法所建成的鎖止機構模型,可以校核鎖止機構的解鎖載荷。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術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明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動性的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發明提供的一種鎖止機構的剛柔體混合建模方法的實施例的主流程示意圖;
圖2是本發明一個實施例中從3D模型中分離出來的鎖止機構的部份簡化模型示意圖;
圖3是本發明一個實施例中從3D模型中分離出來的鎖止機構的鎖殼體模型示意圖;
圖4是本發明一個實施例中鎖止機構的簡化模型中彈性元件連接示意圖;
圖5是本發明一個實施例中鎖止機構的簡化模型中進行鎖止動作測試的示意圖;
圖6是本發明一個實施例中鎖止機構的簡化模型中處于鎖止狀態的鎖止機構的示意圖;
圖7是本發明一個實施例中鎖止機構的簡化模型中在鎖止過程中鎖止機構的各部件的接觸示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
如圖1所示,是本發明提供的鎖止機構的剛柔體混合建模方法的實施例的主流程示意圖;在該實施例中,該方法主要包括如下步驟:
步驟S10: 將鎖止機構的3D模型導入有限元前處理軟件,在有限元前處理軟件中分離出簡化的鎖止機構的幾何模型。
具體地,如圖2以及圖3所示,在有限元前處理軟件中主要分離出鎖扣1、主鎖芯2、副鎖芯3、緩沖塊4、鎖殼體5的幾何模型。其中鎖殼體5幾何模型必須包含但不限于以下幾何:殼體50,鎖止機構與其他部件的接口位置幾何51、限制主鎖芯2轉動邊界的阻止塊52、牽引鎖扣1的運動方向的導向部分53,限定緩沖塊4的邊界54。在上述簡化的鎖止機構的幾何模型中,緩沖塊4與邊界54相連接,主鎖芯2和副鎖芯3通過彈性元件和鉸鏈(未示出)連接于殼體50上,當鎖止機構工作時(實現鎖止),鎖扣1沿著導向部份53運動,最終被主鎖芯2和副鎖芯3鎖死。
步驟S12: 根據步驟S10中分離出的簡化的幾何模型中的各部件的幾何建立成有限元網格模型,賦予有限元網格模型材料及屬性,其中至少一部份賦予剛性屬性,至少另一部份賦予柔性屬性。
具體地,將鎖扣1、主鎖芯2、副鎖芯3及緩沖塊4劃分為實體單元,為鎖扣1、主鎖芯2、副鎖芯3賦予實體模型屬性,為緩沖4塊賦予超彈性屬性;將鎖殼體5幾何劃分為殼單元,賦予剛體屬性。
在一些實例中,要求網格尺寸大于2mm,從而有利于提高有限網格模型在后期各步驟中的縮放質量。
步驟S14:確定主鎖芯2的第一旋轉軸線a1a2和副鎖芯3的第二旋轉軸線b1b2,并調整主鎖芯2的位置,使鎖扣1處于未鎖止狀態。
具體地,如圖4所示,首先,需要定義鎖止機構各部件的接觸關系以及接觸摩擦系數,其中,鎖止機構的所有可能發生碰撞的部件都存在接觸關系。在通用的非線性有限元分析軟件中,可供選擇的有接觸對接觸和通用接觸,兩種方式任選一種;其中,對于接觸對接觸,需要定義主面和從面,比較適用于接觸面非常明顯且接觸面在計算過程中位置變化不大的模型,計算效率較高。而對于通用接觸,軟件會自行判斷接觸面,定義簡單,但計算效率稍低。此處采用通用接觸優勢明顯,但也可定義接觸對接觸,兩種接觸都定義摩擦系數μ為0.1-0.15。
一并結合圖7所示,將主鎖芯2繞第一旋轉軸線a1a2軸順時針旋轉至如圖7所示位置,保證鎖扣1沿x向運動時其面KL僅與主鎖芯2的面EF發生接觸,同時調整副鎖芯3位置,使副鎖芯3的面HI與主鎖芯2的面FG有一定的過盈量(如0.01mm),可以保證初始時刻二者接觸良好,這樣使鎖扣1處于未鎖止狀態。
步驟S16:建立各部件的運動學連接單元和彈性元件,賦予屬性和彈簧剛度,調整預緊載荷值。
具體地,如圖4所示,該運動學連接單元包含連接主鎖芯2的第一旋轉副A、連接副鎖芯3的第二旋轉副B、主鎖芯2的扭轉彈簧C和副鎖芯3的拉壓彈簧D(或拉伸彈簧)。第一旋轉副A和第二旋轉副B的主節點a1、b1綁定于鎖殼體5上,第一旋轉副A和第二旋轉副B副節點a2、b2分別與主鎖芯2、副鎖芯3的旋轉中心點連接;主鎖芯2的扭轉彈簧C與旋轉副A共節點;副鎖芯3的拉壓彈簧D的主節點d1與鎖殼體5連接,其副節點d2連接副鎖芯3,其中,第一旋轉副A的主節點a1和副節點a2形成第一旋轉軸線a1a2,第二旋轉副B的主節點b1和副節點b1形成第二旋轉軸線b1b2。依據彈簧的設計剛度定義扭轉彈簧C的扭轉剛度值和拉壓彈簧D的線剛度,調整預緊剛度值。在一個例子中,如圖7所示,副鎖芯3由鉸鏈旋轉副與拉伸彈簧D控制運動與剛度,所用彈簧剛度為5N/mm,初始位置預緊力為50N。主鎖芯2由鉸鏈旋轉副與扭轉彈簧C控制彈性位移,扭轉剛度為2.3Nmm/deg,無預緊。
可以理解的是,此處主鎖芯2處采用的是扭轉彈簧C,副鎖芯3處采用的是拉壓彈簧D,在其他的實例中,可以是扭轉彈簧和拉壓彈簧的其他組合方式,例如,比如主鎖芯2處和副鎖芯3處均采用拉壓彈簧,或者主鎖芯2處和副鎖芯3處均采用扭轉彈簧,或者在主鎖芯2處采用的是拉壓彈簧,在副鎖芯3處采用的是扭轉彈簧。
需要注意的是,如果各鎖芯采用的為扭轉彈簧,則該扭轉彈簧與相應的旋轉副共節點,例如,當主鎖芯采用的是扭轉彈簧,則該扭轉彈簧與第一旋轉副共節點,相應地,當副鎖芯采用的是扭轉彈簧,則該扭轉彈簧與第二旋轉副共節點;如果各鎖芯采用的是拉壓彈簧,則其無法與相應的旋轉副共節點,則將該拉壓彈簧的主節點連接鎖殼體,該拉壓彈簧的副節點連接相應鎖芯的其他位置,例如,當主鎖芯采用的是拉壓彈簧,則將該拉壓彈簧的主節點連接鎖殼體,將該拉壓彈簧的副節點連接在主鎖芯的除第一旋轉副節點之外的其他位置(非第一旋轉副的節點),相應地,當副鎖芯采用的是拉壓彈簧,則將該拉壓彈簧的主節點連接鎖殼體,將該拉壓彈簧的副節點連接在副鎖芯的除第二旋轉副節點之外的其他位置(非第二旋轉副的節點)。這樣可以在旋轉副旋轉過程中,使拉壓彈簧存在線位移,根據不同的應用場景,需定義不同的線剛度值。
步驟S18:定義測試工況,校核鎖止機構的鎖止行為,獲得所述鎖止機構的最終剛柔體混合模型。
具體地,如圖5所示,以閉鎖位置鎖扣1的運動方向的切向為X軸方向,安裝端面法向為Z軸方向建立局部坐標系,約束鎖扣1的六個自由度(前、后、左、右、上、下)。在鎖殼體5剛體參考點附加初始質量,將除鎖扣1外的所有單元沿X方向平移第一距離,僅釋放該部分X軸方向的平動自由度,使其以一預定的初速度向鎖扣1運動,提交有限元求解器計算。其中,剛體參考點定義為除鎖扣1外的部件的質心位置,在剛體參考點上附加質量是因為模型簡化時與實際鎖止機構相比質量有所下降,同時鎖止機構一般安裝在其他結構件上,附加該質量也是為了補上其他結構件的質量。在一個實施例中,所述初始質量可以為10-30Kg,所述第一距離為80-120mm,所述初速度為1.5m/s。
根據有限元求解器的結果,用來驗證鎖止機構模型是否正確,計算結果可以輸出能量、應力、位移等,在后處理軟件中可以直觀的看到模型狀態。在一個實施例中,根據有限元求解器的計算結果,可以檢查鎖止機構是否正常鎖死、系統總能量是否守恒以及偽應變能是否在內能的10%以內。正常鎖死的鎖止機構如圖6所示。如果總能量不守恒或者偽應變能不在內能的10%以內,說明簡化模型有錯誤或者沙漏能過大。未鎖死則說明彈簧剛度或者預緊量有偏差,或者緩沖塊位置與剛度不正確。
請繼續參考圖7所示,正常情況下,該鎖止機構的鎖止過程如下:在鎖止機構除鎖扣1外的其他單元以一預定的初速度向鎖扣1運動時,鎖扣1的面KL撞擊主鎖芯2的面EF,主鎖芯2繞第一旋轉副A逆時針旋轉,副鎖芯3繞第二旋轉副B逆時針旋轉,直至鎖扣1的面KL與緩沖塊4發生碰撞減速,在彈簧拉力作用下副鎖芯3的面IJ與主鎖芯2的面MN接觸鎖死。
如鎖止機構未正常鎖死,則返回至步驟S12,進行檢查以及調整,主要調整各部件的位置關系、緩沖塊位置和剛度、彈性元件的剛度和預緊力。重復后續的步驟,直至鎖止機構正常鎖死,從而獲得鎖止機構的最終剛柔體混合模型。
可以理解的是,根據鎖止機構的最終剛柔體混合模型,可以校核該鎖止機構的解鎖載荷。在具體的實施中,可以通過軟件計算獲得該解鎖載荷,例如,在在鎖止狀態下,在鎖扣1上施加不同的載荷,當使鎖扣脫開時,該施加的載荷即為解鎖載荷。
可以理解的是,上述有限元模型可以在Hypermesh、Ansa、Patran等前處理軟件中處理,接觸和工況定義需要非線性分析軟件支持,如Abaqus、Dyna等。
綜上,實施本發明的實施例,具有如下的有益效果:
首先,本發明的實施例所提供的方法通過建立鎖止機構的剛柔體混合模型,兼顧了便捷性與工程實用性。利用該方法可以保證鎖止機構模型工作的準確高效,并且該方法可以適用于不同的車型的不同類型開閉件的鎖止機構的設計中,且分離出的簡化的鎖止機構的幾何模型可以用來模擬多種不同類型的開閉件的鎖止機構,具有很高的通用性。
其次,利用本發明實施例所提供的方法所建成的鎖止機構模型無需定義鎖止點,依靠自身接觸及彈性元件鎖死,能夠精確模擬鎖止機構的鎖止行為。
另外,在鎖止過程中,開閉件的速度經過緩沖塊及彈性元件的彈性緩沖后速度逐漸衰減,同時鎖銷的間隙、緩沖塊及彈性元件允許鎖扣在小范圍內來回移動,使開閉件的動能轉化為內能時更為平穩,使模擬開閉件大力關閉時,沖擊應力更接近于實際情況,使瞬態應力分析時不會出現不合理的應力峰值,計算更精確,有利于開閉件的輕量化設計;
同時,利用本發明實施例所提供的方法所建成的鎖止機構模型,可以校核鎖止機構的解鎖載荷。
可以理解的是,本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分流程,是可以通過計算機程序來指令相關的硬件來完成,所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質中,該程序在執行時,可包括如上述各方法的實施例的流程。其中,所述的存儲介質可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory,ROM)或隨機存儲記憶體(Random Access Memory,RAM)等。
以上所揭露的僅為本發明一種較佳實施例而已,當然不能以此來限定本發明之權利范圍,因此依本發明權利要求所作的等同變化,仍屬本發明所涵蓋的范圍。

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一種 機構 剛柔體 混合 建模 方法
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