商用車駕駛室焊點(diǎn)耐久度分析方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及商用車駕駛室焊點(diǎn)耐久度分析方法，包含步驟：建立車身有限元模型；對(duì)每個(gè)焊點(diǎn)建立焊點(diǎn)單元；逐一檢查焊點(diǎn)單元的質(zhì)量并得到檢查結(jié)果；如果為“不滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”，則重新建立焊點(diǎn)單元，代替當(dāng)前焊點(diǎn)單元；直至所有的檢查結(jié)果都為“滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”；計(jì)算每個(gè)焊點(diǎn)單元的焊點(diǎn)單元力；計(jì)算得到每個(gè)焊點(diǎn)的焊點(diǎn)壽命；逐一將每個(gè)焊點(diǎn)壽命與焊點(diǎn)耐久度閾值對(duì)比：如果所有焊點(diǎn)的焊點(diǎn)壽命全部不低于焊點(diǎn)耐久度閾值，則分析結(jié)果為“滿足車輛耐久度要求”；否則，為“不滿足車輛耐久度要求”。本發(fā)明專利技術(shù)提高了曲面板、轉(zhuǎn)角圓弧過度處焊點(diǎn)單元的質(zhì)量；提高了焊點(diǎn)的耐久度分析結(jié)果的準(zhǔn)確度；計(jì)算結(jié)果不依賴于網(wǎng)格本身；避開了焊點(diǎn)處應(yīng)力模擬不準(zhǔn)確的問題。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
商用車駕駛室焊點(diǎn)耐久度分析方法
本專利技術(shù)涉及汽車設(shè)計(jì)
，具體地涉及商用車駕駛室焊點(diǎn)耐久度分析方法。
技術(shù)介紹
在商用車中，焊點(diǎn)的作用在于將組成商用車駕駛室的部分材料，尤其是母材，以焊接的形式固定連接在一起。焊點(diǎn)是商用車駕駛室的承力點(diǎn)，其牢固程度對(duì)于商用車的壽命、安全性至關(guān)重要。因此，商用車在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，一個(gè)重要的設(shè)計(jì)工作就是進(jìn)行焊點(diǎn)布置設(shè)計(jì)。所謂焊點(diǎn)布置設(shè)計(jì)是一套關(guān)于商用車駕駛室所涉及的所有焊點(diǎn)具體位置的設(shè)計(jì)方案。由于當(dāng)商用車被實(shí)際制造出來后，焊點(diǎn)的強(qiáng)度會(huì)隨著駕駛過程中產(chǎn)生的各種力而逐漸降低，直至失效，即焊點(diǎn)開裂。焊點(diǎn)從商用車開始運(yùn)行到失效的時(shí)間即為此焊點(diǎn)的耐久度，亦稱焊點(diǎn)壽命。焊點(diǎn)的耐久度與很多因素相關(guān)，其中一個(gè)重要因素就是焊點(diǎn)布置設(shè)計(jì)。不同的焊點(diǎn)布置設(shè)計(jì)中，各個(gè)焊點(diǎn)的耐久度差別極大。而焊點(diǎn)的耐久度直接決定了商用車駕駛室的安全性能和壽命。由上可知，在設(shè)計(jì)過程中，就需要對(duì)不同的焊點(diǎn)布置設(shè)計(jì)中的每個(gè)焊點(diǎn)的耐久度進(jìn)行分析，以確定焊點(diǎn)布置設(shè)計(jì)中的每個(gè)焊點(diǎn)的耐久度都是否達(dá)到商用車駕駛室焊點(diǎn)耐久度的最低要求。對(duì)于商用車駕駛室焊點(diǎn)耐久度的分析方法都是采用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)車身和焊點(diǎn)建模，然后在模型中模擬出商用車在運(yùn)行過程中受到的各種力，再進(jìn)一步通過這些力的作用，計(jì)算得到每個(gè)焊點(diǎn)的耐久度。由此可見，建模的質(zhì)量直接決定了焊點(diǎn)的耐久度分析結(jié)果的準(zhǔn)確程度。現(xiàn)有技術(shù)在對(duì)焊點(diǎn)建模的時(shí)候，對(duì)每個(gè)焊點(diǎn)都采用同一種模型，且都是采用的六面體加剛性單元模型。如公開號(hào)為CN105528480A，名稱為“焊點(diǎn)分析方法和裝置”的專利技術(shù)即采用了基于這種模型的焊核單元加過渡單元加三角形連接單元技術(shù)方案。這種技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于建模速度快，相對(duì)節(jié)約時(shí)間。現(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于：1.由于六面體加剛性單元模型只適合模擬焊點(diǎn)所在母材的板單元形狀為平面時(shí)的情景，而不適合模擬焊點(diǎn)所在母材的板單元形狀為曲面的情況，從而當(dāng)焊點(diǎn)處于曲面板、轉(zhuǎn)角圓弧過度處時(shí)，建模得到的焊點(diǎn)單元質(zhì)量較差；2.由于處于曲面板、轉(zhuǎn)角圓弧過度處的焊點(diǎn)建模得到的焊點(diǎn)單元質(zhì)量較差，從而使焊點(diǎn)處的應(yīng)力模擬不準(zhǔn)確，進(jìn)一步導(dǎo)致該處焊點(diǎn)的耐久度分析結(jié)果不準(zhǔn)確。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對(duì)上述問題，提供商用車駕駛室焊點(diǎn)耐久度分析方法，其目的在于提高建模得到的焊點(diǎn)單元的質(zhì)量，并以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步提高對(duì)焊點(diǎn)布置設(shè)計(jì)中每個(gè)焊點(diǎn)的耐久度分析的結(jié)果的準(zhǔn)確度。為解決上述問題，本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案為：一種商用車駕駛室焊點(diǎn)耐久度分析方法，包含以下步驟：S100.建立商用車的車身的有限元模型；S200.利用所述有限元模型，根據(jù)焊點(diǎn)所在板單元的形狀，對(duì)每個(gè)焊點(diǎn)建立一個(gè)唯一對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn)單元，具體為：如果焊點(diǎn)所在板單元的形狀為平面，則焊點(diǎn)單元為六面體加剛性單元模型；如果焊點(diǎn)所在板單元的形狀為曲面，則焊點(diǎn)單元為三層六面體模型；所述焊點(diǎn)單元包含翹曲度和傾斜度；S300.逐一檢查所述焊點(diǎn)單元的質(zhì)量并得到檢查結(jié)果；所述檢查結(jié)果包含“滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”和“不滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”；根據(jù)所述檢查結(jié)果做出如下操作：如果所述檢查結(jié)果為“不滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”，則對(duì)當(dāng)前的焊點(diǎn)單元所對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn)重新建立一個(gè)與當(dāng)前的焊點(diǎn)單元的翹曲度和傾斜度不一樣的焊點(diǎn)單元，然后用重新建立的焊點(diǎn)單元代替當(dāng)前的焊點(diǎn)單元；從頭執(zhí)行S300，直至所有的檢查結(jié)果都為“滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”；S400.計(jì)算每個(gè)所述焊點(diǎn)單元的焊點(diǎn)單元力；S500.根據(jù)所述焊點(diǎn)單元力計(jì)算得到每個(gè)焊點(diǎn)的焊點(diǎn)壽命；S600.逐一將每個(gè)焊點(diǎn)的焊點(diǎn)壽命與人工預(yù)設(shè)的焊點(diǎn)耐久度閾值對(duì)比，然后根據(jù)對(duì)比結(jié)果得到如下分析結(jié)果：如果所有焊點(diǎn)的焊點(diǎn)壽命全部不低于所述焊點(diǎn)耐久度閾值，則將分析結(jié)果置為“滿足車輛耐久度要求”；否則，將分析結(jié)果置為“不滿足車輛耐久度要求”。優(yōu)選地，S100中所述建立商用車的車身的有限元模型具體包含以下步驟：S110.分別對(duì)車身的母材和其他部分建立CAD模型；S120.使用有限元前處理Hypermesh軟件對(duì)母材的CAD模型和其他部分的CAD模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，得到所述有限元模型。優(yōu)選地，S200中所述利用所述有限元模型對(duì)每個(gè)焊點(diǎn)建立一個(gè)唯一對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn)單元，具體包含以下步驟：S210.逐一對(duì)每一個(gè)焊點(diǎn)建立一個(gè)唯一對(duì)應(yīng)的CAD模型；S220.逐一將每一個(gè)焊點(diǎn)的CAD模型導(dǎo)入所述有限元模型，得到每個(gè)焊點(diǎn)唯一對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn)單元。優(yōu)選地，S300中所述檢查所述焊點(diǎn)單元的質(zhì)量并得到檢查結(jié)果，具體包含以下步驟：S310.將當(dāng)前的焊點(diǎn)單元的翹曲度與人工預(yù)設(shè)的翹曲度上限閾值對(duì)比，然后根據(jù)對(duì)比結(jié)果作出以下操作：如果所述翹曲度高于所述翹曲度上限閾值，則將當(dāng)前的焊點(diǎn)單元的檢查結(jié)果置為“不滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”；否則，將當(dāng)前的焊點(diǎn)單元的傾斜度與人工預(yù)設(shè)的傾斜度上限閾值對(duì)比，然后根據(jù)對(duì)比結(jié)果作出以下操作：如果所述傾斜度高于所述傾斜度上限閾值，則將當(dāng)前的焊點(diǎn)單元的檢查結(jié)果置為“不滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”；否則，將當(dāng)前的焊點(diǎn)單元的檢查結(jié)果置為“滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”。優(yōu)選地，S400中所述計(jì)算每個(gè)所述焊點(diǎn)單元的焊點(diǎn)單元力，具體包含以下步驟：S410.在所述有限元模型中，對(duì)車身的所有外聯(lián)點(diǎn)施加單位力載荷；S420.根據(jù)所述單位力載荷計(jì)算得到每個(gè)所述焊點(diǎn)單元的焊點(diǎn)單元力。優(yōu)選地，S500中所述根據(jù)所述焊點(diǎn)單元力計(jì)算得到每個(gè)焊點(diǎn)的焊點(diǎn)壽命，具體包含以下步驟：S510.將所有焊點(diǎn)單元力導(dǎo)入ncode軟件中；S520.利用ncode軟件，逐一將每個(gè)焊點(diǎn)單元力轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn)以及焊點(diǎn)邊緣的應(yīng)力；S530.根據(jù)所述焊點(diǎn)以及焊點(diǎn)邊緣的應(yīng)力計(jì)算得到所述焊點(diǎn)壽命。優(yōu)選地，S530中所述根據(jù)所述焊點(diǎn)以及焊點(diǎn)邊緣的應(yīng)力計(jì)算得到所述焊點(diǎn)壽命，采用Rupp-Storzel-Grubisic方法。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.由于本專利技術(shù)方法在焊點(diǎn)所在母材的板單元形狀為曲面的情況下，采用了更適合曲面的三層六面體模型，從而大幅度提高了曲面板、轉(zhuǎn)角圓弧過度處焊點(diǎn)單元的質(zhì)量；2.由于本專利技術(shù)方法提高了曲面板、轉(zhuǎn)角圓弧過度處焊點(diǎn)單元的質(zhì)量，從而大幅度提高了該處焊點(diǎn)的耐久度分析結(jié)果的準(zhǔn)確度；3.由于本專利技術(shù)方法使用三層六面體單元建立焊點(diǎn)單元，省略了剛性元的模擬，從而使計(jì)算結(jié)果不依賴于網(wǎng)格本身；4.由于本專利技術(shù)方法在有限元結(jié)果中輸出焊點(diǎn)單元的力，從而避開了焊點(diǎn)處應(yīng)力模擬不準(zhǔn)確的問題。附圖說明圖1為本專利技術(shù)具體實(shí)施例的駕駛室模型的部分曲面區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為一個(gè)采用現(xiàn)有技術(shù)模擬得到的焊點(diǎn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本專利技術(shù)具體實(shí)施例的流程示意圖；圖4為本專利技術(shù)具體實(shí)施例中生成的第一焊點(diǎn)的焊點(diǎn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本專利技術(shù)具體實(shí)施例中通過內(nèi)推法得到焊點(diǎn)材料SN曲線的示意圖。其中：1.第一焊點(diǎn)，2.第二焊點(diǎn)，3.第三焊點(diǎn)，4.第本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種商用車駕駛室焊點(diǎn)耐久度分析方法，其特征在于：包含以下步驟：/nS100.建立商用車的車身的有限元模型；/nS200.利用所述有限元模型，根據(jù)焊點(diǎn)所在板單元的形狀，對(duì)每個(gè)焊點(diǎn)建立一個(gè)唯一對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn)單元，具體為：/n如果焊點(diǎn)所在板單元的形狀為平面，則焊點(diǎn)單元為六面體加剛性單元模型；/n如果焊點(diǎn)所在板單元的形狀為曲面，則焊點(diǎn)單元為三層六面體模型；/n所述焊點(diǎn)單元包含翹曲度和傾斜度；/nS300.逐一檢查所述焊點(diǎn)單元的質(zhì)量并得到檢查結(jié)果；所述檢查結(jié)果包含“滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”和“不滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”；根據(jù)所述檢查結(jié)果做出如下操作：/n如果所述檢查結(jié)果為“不滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”，則對(duì)當(dāng)前的焊點(diǎn)單元所對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn)重新建立一個(gè)與當(dāng)前的焊點(diǎn)單元的翹曲度和傾斜度不一樣的焊點(diǎn)單元，然后用重新建立的焊點(diǎn)單元代替當(dāng)前的焊點(diǎn)單元；/n從頭執(zhí)行S300，直至所有的檢查結(jié)果都為“滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”；/nS400.計(jì)算每個(gè)所述焊點(diǎn)單元的焊點(diǎn)單元力；/nS500.根據(jù)所述焊點(diǎn)單元力計(jì)算得到每個(gè)焊點(diǎn)的焊點(diǎn)壽命；/nS600.逐一將每個(gè)焊點(diǎn)的焊點(diǎn)壽命與人工預(yù)設(shè)的焊點(diǎn)耐久度閾值對(duì)比，然后根據(jù)對(duì)比結(jié)果得到如下分析結(jié)果：/n如果所有焊點(diǎn)的焊點(diǎn)壽命全部不低于所述焊點(diǎn)耐久度閾值，則將分析結(jié)果置為“滿足車輛耐久度要求”；/n否則，將分析結(jié)果置為“不滿足車輛耐久度要求”。/n...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種商用車駕駛室焊點(diǎn)耐久度分析方法，其特征在于：包含以下步驟：
S100.建立商用車的車身的有限元模型；
S200.利用所述有限元模型，根據(jù)焊點(diǎn)所在板單元的形狀，對(duì)每個(gè)焊點(diǎn)建立一個(gè)唯一對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn)單元，具體為：
如果焊點(diǎn)所在板單元的形狀為平面，則焊點(diǎn)單元為六面體加剛性單元模型；
如果焊點(diǎn)所在板單元的形狀為曲面，則焊點(diǎn)單元為三層六面體模型；
所述焊點(diǎn)單元包含翹曲度和傾斜度；
S300.逐一檢查所述焊點(diǎn)單元的質(zhì)量并得到檢查結(jié)果；所述檢查結(jié)果包含“滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”和“不滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”；根據(jù)所述檢查結(jié)果做出如下操作：
如果所述檢查結(jié)果為“不滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”，則對(duì)當(dāng)前的焊點(diǎn)單元所對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn)重新建立一個(gè)與當(dāng)前的焊點(diǎn)單元的翹曲度和傾斜度不一樣的焊點(diǎn)單元，然后用重新建立的焊點(diǎn)單元代替當(dāng)前的焊點(diǎn)單元；
從頭執(zhí)行S300，直至所有的檢查結(jié)果都為“滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”；
S400.計(jì)算每個(gè)所述焊點(diǎn)單元的焊點(diǎn)單元力；
S500.根據(jù)所述焊點(diǎn)單元力計(jì)算得到每個(gè)焊點(diǎn)的焊點(diǎn)壽命；
S600.逐一將每個(gè)焊點(diǎn)的焊點(diǎn)壽命與人工預(yù)設(shè)的焊點(diǎn)耐久度閾值對(duì)比，然后根據(jù)對(duì)比結(jié)果得到如下分析結(jié)果：
如果所有焊點(diǎn)的焊點(diǎn)壽命全部不低于所述焊點(diǎn)耐久度閾值，則將分析結(jié)果置為“滿足車輛耐久度要求”；
否則，將分析結(jié)果置為“不滿足車輛耐久度要求”。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的商用車駕駛室焊點(diǎn)耐久度分析方法，其特征在于：S100中所述建立商用車的車身的有限元模型具體包含以下步驟：
S110.分別對(duì)車身的母材和其他部分建立CAD模型；
S120.使用有限元前處理Hypermesh軟件對(duì)母材的CAD模型和其他部分的CAD模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，得到所述有限元模型。


3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的商用車駕駛室焊點(diǎn)耐久度分析方法，其特征在于：S200中所述利用所述有限元模型對(duì)每個(gè)焊點(diǎn)建立一個(gè)唯一對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn)單元，具體包含以下步...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王紅，耿廣銳，陳龍，劉道勇，謝慶喜，張楊，李智勇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：東風(fēng)商用車有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42