一种预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法与流程

1.本申请属于模具技术领域，尤其是涉及一种预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法。


背景技术：

2.汽车轻量化需求日益增加，尤其以汽车底盘零部件减重最为重要，汽车轻量化不仅能增加车辆续航里程，亦能减少车辆行驶中所产生的碳排放，同时也能降低汽车零部件生产过程中的污染及浪费。结构设计上最优结构多是中空的形式，然而对于铸造行业，中空结构目前皆以沙芯或是盐芯为主，在连续生产上，常遇到模具合模时，因摆放位置偏差导致沙芯压断，造成残沙遗留在模腔内难以清理，影响下一模次生产。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中中空汽车底盘零部件结构强度及寿命难以判断的不足，从而提供一种预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.一种预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法，包括以下步骤：
6.s1，绘制中空汽车底盘零部件的3d数模，建立拓扑优化分析，确立底盘件中空区域设计；
7.s2，将取得底盘件、焊道及盖板材料强度物性，导入各个区域；
8.s3，建立有限元素模型，分为底盘件本体、焊道以及板材，各区域利用共节点或tie的方式连接各部件；
9.s4，利用有限元素法分析中空底盘件刚性、各工况强度及疲劳等评价；
10.s5，导出分析结果，基于所述分析结果预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命。
11.优选地，本发明的预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法，步骤s1之前还包括步骤：利用板片材料摩擦焊接实验，收集焊接区域材料物性。
12.优选地，本发明的预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法，步骤s4中，分析的步骤还包括：利用有限元素法分析中空底盘前/后制动强度。
13.优选地，本发明的预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法，步骤s4中，所述工况包括滥用工况。
14.优选地，本发明的预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法，所述疲劳包括台架结构疲劳以及路谱疲劳。
15.本发明的有益效果是：
16.1.利用有限元素法进行分析，精确预测使用摩擦搅拌焊接制程的中空汽车底盘零件，在整车工况下是否会失效，以及失效行为。
17.2.透过实验取得数据，带入有限元素分析中，缩小分析与实际之误差。
18.3.利用精确的分析模型，在设计初期即可准确判定各工况状态，缩短开发时间，减
少开发期间不必要的浪费与污染。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
20.图1是本申请实施例的预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法步骤流程图。
具体实施方式
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
23.在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
24.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。
25.实施例
26.本实施例提供一种预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法，如图1所示，包括以下步骤：
27.一种预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法，包括以下步骤：
28.s1，绘制中空汽车底盘零部件的3d数模，建立拓扑优化分析，确立底盘件中空区域设计；
29.s2，将取得底盘件、焊道及盖板材料强度物性，导入各个区域；
30.s3，建立有限元素模型，分为底盘件本体、焊道以及板材，各区域利用共节点或tie的方式连接各部件；
31.s4，利用有限元素法分析中空底盘件刚性、各工况强度及疲劳等评价；
32.s5，导出分析结果，基于所述分析结果预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命。
33.优选地，本实施例的预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法，步骤s1之前还包括步骤：利用板片材料摩擦焊接实验，收集焊接区域材料物性。
34.优选地，本实施例的预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法，步骤s4中，分析的步骤还包括：利用有限元素法分析中空底盘前/后制动强度。
35.优选地，本实施例的预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法，步骤s4中，所述工况包括滥用工况。
36.优选地，本实施例的预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法，所述疲劳包括台架结构疲劳以及路谱疲劳。
37.以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。


技术特征：
1.一种预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1，绘制中空汽车底盘零部件的3d数模，建立拓扑优化分析，确立底盘件中空区域设计；s2，将取得底盘件、焊道及盖板材料强度物性，导入各个区域；s3，建立有限元素模型，分为底盘件本体、焊道以及板材，各区域利用共节点或tie的方式连接各部件；s4，利用有限元素法分析中空底盘件刚性、各工况强度及疲劳等评价；s5，导出分析结果，基于所述分析结果预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命。2.根据权利要求1所述的预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法，其特征在于，步骤s1之前还包括步骤：利用板片材料摩擦焊接实验，收集焊接区域材料物性。3.根据权利要求2所述的预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法，其特征在于，步骤s4中，分析的步骤还包括：利用有限元素法分析中空底盘前/后制动强度。4.根据权利要求3所述的预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法，其特征在于，步骤s4中，所述工况包括滥用工况。5.根据权利要求4所述的预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法，其特征在于，所述疲劳包括台架结构疲劳以及路谱疲劳。

技术总结
本申请涉及一种预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命的方法，包括以下步骤：S1，绘制中空汽车底盘零部件的3D数模，建立拓扑优化分析，确立底盘件中空区域设计；S2，将取得底盘件、焊道及盖板材料强度物性，导入各个区域；S3，建立有限元素模型，分为底盘件本体、焊道以及板材，各区域利用共节点或Tie的方式连接各部件；S4，利用有限元素法分析中空底盘件刚性、各工况强度及疲劳等评价；S5，导出分析结果，基于分析结果预测中空汽车底盘零部件结构强度及寿命。本发明的有益效果是：利用有限元素法进行分析，精确预测使用摩擦搅拌焊接制程的中空汽车底盘零件，在整车工况下是否会失效，以及失效行为。及失效行为。及失效行为。


技术研发人员：宗绪惠 范纲衔 何浚愷
受保护的技术使用者：昆山六丰机械工业有限公司
技术研发日：2021.11.19
技术公布日：2022/4/5