[发明专利]一种汽车尾门气弹簧力学计算方法

权利要求书

1.一种汽车尾门气弹簧力学计算方法，其特征在于，包括在UG环境中进行的以下步骤：

建立气弹簧支撑力的数学模型；

分别建立汽车尾门开启力的数学模型和关闭力的数学模型；

输入和/或设置气弹簧及汽车尾门的参数，汽车尾门的重力和重心通过输入获得，或通过选择汽车尾门实体模型由UG软件计算获得，根据气弹簧支撑力的数学模型、开启力的数学模型和关闭力的数学模型，分别计算不同开门角度时的开启力和关闭力，得到开启力与开门角度的关系曲线和关闭力与开门角度的关系曲线；

所述气弹簧支撑力的数学模型为：

式中，F为气弹簧支撑力，π为圆周率，p₁为初始气压，即活塞杆全部拉出时气弹簧内的气体压强，R为气弹簧压力缸半径，r为活塞杆半径，L为活塞总行程，即活塞杆全部拉出时气弹簧内气体的长度，ΔL为活塞行程；上述所有物理量均采用国际标准单位；

所述分别建立汽车尾门开启力的数学模型和关闭力的数学模型的方法包括：

以汽车尾门与车身连接处的铰链轴线为旋转轴，分别建立汽车尾门在开启力矩、汽车尾门的重力矩、气弹簧支撑力矩作用下的力矩平衡方程和在关闭力矩、汽车尾门重力矩、气弹簧支撑力矩作用下的力矩平衡方程：

W×k_O-f_O×L_O-k×F_O×d_O＝0

W×k_C+f_C×L_C-k×F_C×d_C＝0

式中，W为汽车尾门的重力，k_O和k_C分别为汽车尾门开启和关闭时W的力臂；f_O和f_C分别为汽车尾门开启力和关闭力，L_O和L_C分别为f_O和f_C的力臂；F_O和F_C为汽车尾门开启和关闭时气弹簧支撑力，d_O和d_C分别为F_O和F_C的力臂；上述所有物理量均采用国际标准单位；k为一系数，当尾门上安装一个气弹簧时，k＝1；当尾门上安装两个气弹簧时，k＝2；F_O和F_C通过求解活塞行程，根据气弹簧支撑力的数学模型计算得到，各个力臂的值通过求解所对应力的作用点的位置和力的方向得到；

分别求解上述两个力矩平衡方程，得到开启力的数学模型和关闭力的数学模型。

2.根据权利要求1所述的汽车尾门气弹簧力学计算方法，其特征在于，所述方法还包括：通过计算不同温度时的气弹簧支撑力，计算不同温度时不同开门角度时的开启力和关闭力，得到不同温度时开启力与开门角度的关系曲线和关闭力与开门角度的关系曲线。

3.根据权利要求1～2任意一项所述的汽车尾门气弹簧力学计算方法，其特征在于，所述方法还包括：将计算结果与设定的阈值进行比较，判断所述计算结果是否符合设计规范。