[发明专利]提高下控制臂仿真精度的方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明提供了一种提高下控制臂仿真精度的方法、装置、设备及存储介质。包括：一、导入几何模型并划分网格；二、建立Connector单元；三、定义Connector单元的方向并且修正刚度；四、定义控制臂上的接触；五、约束下控制臂内点、外点自由度；六、根据分析工况，定义不同的材料和属性；七、施加分解载荷；八、提交有限元软件分析；九、结果检查；十、结果后处理和评价。本发明通过内、外点的约束消除刚体位移，从而避免惯性释放算法带来的各种限制；并且通过内、外点衬套刚度修正，以及在所有硬点加载和，将衬套刚度引起的加载损失降至精度可接受的范围，使控制臂的实际载荷趋近于分解载荷，并且能实现同平台多个车型中不同空间位置的控制臂合并加载分析。

技术领域

本发明属于CAE仿真技术领域，具体的说是一种提高弹簧下控制臂CAE仿真精度的方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

参阅图1，悬架结构件中，搭载弹簧/减振器的下控制臂常用于E型多连杆悬架系统，常见结构如下：控制臂硬点包括：下控制臂外点1、减振器下点2、弹簧下点3、稳定杆连杆下点4、下控制臂内点5。

最常见分析方法是先用多体动力学软件进行载荷分解，将各个工况5个硬点处的力和力矩(Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz)分解出来，再在有限元中用惯性释放算法进行分析。惯性释放通过惯性力(质量)平衡外力，可以分析完全无约束(接近控制臂的实际状态)的模型。

但惯性释放算法具有局限性，如无法分析接触，通常用于线弹性材料的分析。图1中，控制臂上、下板之间，控制臂内点和衬套外管之间，都是接触关系，如果采用惯性释放，则无法模拟接触。上、下板之间的接触将影响附近局部应力分布，从而影响焊缝疲劳寿命评估；内点和衬套外管的接触将影响内点附近的应力分析结果。

另一种常见计算方法是搭载悬架系统进行计算，这种分析没有限制，可进行考虑接触和弹塑性的复杂非线性仿真、但是需要建立完成的系统级悬架模型，并且对于不同的车型，硬点位置有区别，控制臂姿态不一致，因此每种车型通常都需要建立一种悬架系统，工作量较大。

发明内容

本发明提供了一种提高下控制臂仿真精度的方法、装置、设备及存储介质，不使用惯性释放算法，通过内、外点的约束消除刚体位移，从而避免惯性释放算法带来的各种限制；并且通过内、外点衬套刚度修正，以及在所有硬点加载和，将衬套刚度引起的加载损失降至精度可接受的范围，从而使控制臂的实际载荷趋近于分解载荷，通过特征坐标系载荷转换，实现同平台多个车型中不同空间位置的控制臂合并加载分析，解决了现有下控制臂仿真存在的上述问题。

本发明技术方案结合附图说明如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种提高下控制臂仿真精度的方法，包括以下步骤：

步骤一、向有限元前处理软件中导入几何模型，并且划分网格；

步骤二、在控制臂内点和控制臂外点处建立Connector单元；

步骤三、定义Connector单元的方向并且修正刚度；

步骤四、定义控制臂上的接触；

步骤五、约束下控制臂内点、外点两处Connector单元接地端的六个自由度；

步骤六、根据分析工况，定义不同的材料和属性；对于需要分析塑性应变的工况，定义弹塑性材料属性，对于需要分析线弹性应力的工况，定义线弹性材料属性；

步骤七、在所有硬点上，施加六个方向的分解载荷；

步骤八、提交有限元软件分析；

步骤九、结果检查，检查项为变形、界面力、接触面压力；如果检查结果不正常，说明模型建立/定义/约束/加载错误，需要返回检查，修改后重新提交计算，直至各检查项均正常；

步骤十、结果后处理和评价。