散热器支架结构强度仿真分析方法技术

本发明专利技术公开了一种散热器支架结构强度仿真分析方法，包括：建立部分车身有限元模型；分别建立散热器总成各部件的几何模型，根据所述几何模型划分网格；散热器总成各部件赋予材料参数；对散热器总成各部件之间的接触建模；所述散热器支架与车身连接处的支架连接孔采用刚性单元连接；以所述支架连接孔和所述车身连接点设置为激励点；对所述激励点分别施加X、Y、Z向激励；进行振动强度分析；根据分析结果进行优化；本发明专利技术在散热器支架开发早期能够准确地预测到车身和散热器支架强度不足风险，可以保证合理化的设计和优化空间，同时避免后期散热器支架使用过程中强度不足现象，缩短开发周期，降低开发成本，提升用户使用性能和品牌质量评价。量评价。

【技术实现步骤摘要】
散热器支架结构强度仿真分析方法


[0001]本专利技术涉及车辆零部件仿真分析
，尤其涉及一种散热器支架结构强度仿真分析方法。

技术介绍

[0002]目前汽车零部件制造行业内，散热器的安装都是通过散热器支架与汽车车身或者前端框架连接的，散热器和散热器支架之间通过橡胶缓冲块连接。
[0003]乘用车在行驶过程中，在整车和路面激励载荷作用下，散热器支架受到各种作用力(如垂直力、侧向力及制动力等)，如果散热器支架强度不足，支架有可能发生变形失效，最终导致散热器无法正常使用；汽车在过障碍物试验以及台架振动试验过程中，散热器支架易发生变形失效，导致散热器无法正常使用，这是工程师一直关注的问题。
[0004]以往散热器支架使用性能是否满足技术要求的检测方法通常采用试验方式进行评价，这样就会造成开发周期长，开发成本高，数据生准阶段采用有限元风险评估，但是采用的是刚性连接、线性分析，无法有效识别出风险，不能满足使用需求，例如某车散热器支架路试过程中发生失效，但是仿真分析合格，主要原因是仿真分析没有考虑橡胶块的作用，同时散热器系统采用的是质量点的形式，最终散热器支架计算结果和实际受力情况不符。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种散热器支架结构强度仿真分析方法，是在 HyperWorks环境下根据实际安装情况建模，结合实际的使用工况考虑橡胶块的作用对散热器支架性能进行模拟，保证性能的同时还能提前识别风险，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种散热器支架结构强度仿真分析方法，包括底盘、部分车身和散热器总成，所述散热器总成包括散热器支架、橡胶缓冲块和散热器，仿真分析方法包括：
[0007]建立部分车身有限元模型，其中，所述部分车身与底盘连接的车身连接点采用刚性单元连接；
[0008]分别建立散热器支架、橡胶缓冲块和散热器的几何模型，根据所述几何模型划分网格；
[0009]所述散热器支架、橡胶缓冲块和散热器赋予材料参数；
[0010]对所述散热器支架、橡胶缓冲块和散热器之间的接触建模；
[0011]所述散热器支架与车身连接处的支架连接孔采用刚性单元连接；
[0012]基于所述散热器总成有限元模型和部分车身有限元模型，以所述支架连接孔和所述车身连接点设置为激励点；
[0013]对所述激励点分别施加X、Y、Z向激励；
[0014]进行振动强度分析；
[0015]根据分析结果进行优化。
[0016]进一步地，建立部分车身有限元模型包括：对所述部分车身焊点、胶粘、焊缝分别采用seam单元模拟并赋予实际的尺寸建模。
[0017]进一步地，所述散热器支架与车身通过螺栓连接，对所述螺栓建立有限元模型采用RBE2单元连接安装孔边沿及一圈washer单元。
[0018]进一步地，根据所述几何模型划分网格包括：
[0019]所述散热器采用实体网格建模；
[0020]所述散热器支架采用中性面网格建模；
[0021]所述的缓冲块采用六面体网格形式建模。
[0022]进一步地，所述散热器支架采用中性面网格建模，包括：网格尺寸大小采用5mm，同时赋予真实的钣金件厚度。
[0023]进一步地，对所述散热器支架、橡胶缓冲块和散热器之间的接触建模包括：
[0024]所述缓冲块与散热器采用刚性单元连接建模；
[0025]缓冲块与散热器支架之间采用面面接触形式建模，其中，所述散热器支架表面覆盖一层壳单元。
[0026]进一步地，所述散热器支架、橡胶缓冲块和散热器赋予材料参数，包括：
[0027]所述缓冲块材料属于橡胶材料，弹性模量E为7.8MPa，泊松比为0.35，材料密度为1.25g/cm3。
[0028]进一步地，对所述激励点分别施加X、Y、Z向激励，包括：
[0029]将所述部分车身和散热器总成按实际安装情况搭建到一起；
[0030]约束所述支架连接孔和所述车身连接点的所有自由度；
[0031]在约束位置施加整车坐标下的X向1g加速度的激励、Y向1g加速度的激励、Z向3g加速度的激励。
[0032]进一步地，采用Eigrl卡片设置频率范围为(0～60)Hz，采用Freq4卡片设置提取频率为(0～60)Hz，采用Tabdmp1卡片设置系统阻尼，采用Tabled1 卡片分别导入X、Y、Z方向频率加速度曲线，采用Rload卡片分别将X、Y 和Z方向的激励载荷合成在一起，以此对其分别进行X、Y、Z方向振动强度分析。
[0033]进一步地，包括：
[0034]所述激励点的X、Y、Z方向振动强度分析结果同时满足要求，散热器支架使用性能达标；
[0035]否则不达标，需要进行优化，其中，所述优化包括结构优化、尺寸优化以及材料优化。
[0036]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术在散热器支架开发早期能够准确地预测到车身和散热器支架强度不足风险，可以保证合理化的设计和优化空间，同时避免后期散热器支架使用过程中强度不足现象，缩短开发周期，降低开发成本，提升用户使用性能和品牌质量评价。
附图说明
[0037]图1为本专利技术实施例中散热器支架结构强度仿真分析方法流程图；
[0038]图2为本专利技术实施例中散热器支架结构强度仿真分析方法技术路线图；
[0039]图3为本专利技术实施例中散热器系统结构连接示意图；
[0040]图4为本专利技术实施例中散热器几何模型示意图；
[0041]图5为本专利技术实施例中散热器有限元模型示意图；
[0042]图6为本专利技术实施例中散热器支架几何模型示意图；
[0043]图7为本专利技术实施例中散热器支架有限元模型示意图；
[0044]图8为本专利技术实施例中橡胶缓冲块几何模型示意图；
[0045]图9为本专利技术实施例中橡胶缓冲块有限元模型示意图；
[0046]图10为本专利技术实施例中部分车身、散热器支架、橡胶缓冲块之间的接触建模示意图；
[0047]图11为本专利技术实施例中散热器支架和橡胶缓冲块之间的接触建模示意图；
[0048]图12为本专利技术实施例中分析结果评价的激励应力曲线图。
具体实施方式
[0049]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0050]在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种散热器支架结构强度仿真分析方法，包括底盘、部分车身和散热器总成，所述散热器总成包括散热器支架、橡胶缓冲块和散热器，其特征在于，仿真分析方法包括：建立部分车身有限元模型，其中，所述部分车身与底盘连接的车身连接点采用刚性单元连接；分别建立散热器支架、橡胶缓冲块和散热器的几何模型，根据所述几何模型划分网格；所述散热器支架、橡胶缓冲块和散热器赋予材料参数；对所述散热器支架、橡胶缓冲块和散热器之间的接触建模；所述散热器支架与车身连接处的支架连接孔采用刚性单元连接；基于所述散热器总成有限元模型和部分车身有限元模型，以所述支架连接孔和所述车身连接点设置为激励点；对所述激励点分别施加X、Y、Z向激励；进行振动强度分析；根据分析结果进行优化。2.根据权利要求1所述的一种散热器支架结构强度仿真分析方法，其特征在于，建立部分车身有限元模型包括：对所述部分车身焊点、胶粘、焊缝分别采用seam单元模拟并赋予实际的尺寸建模。3.根据权利要求2所述的一种散热器支架结构强度仿真分析方法，其特征在于，所述散热器支架与车身通过螺栓连接，对所述螺栓建立有限元模型采用RBE2单元连接安装孔边沿及一圈washer单元。4.根据权利要求1所述的一种散热器支架结构强度仿真分析方法，其特征在于，根据所述几何模型划分网格包括：所述散热器采用实体网格建模；所述散热器支架采用中性面网格建模；所述的缓冲块采用六面体网格形式建模。5.根据权利要求4所述的一种散热器支架结构强度仿真分析方法，其特征在于，所述散热器支架采用中性面网格建模，包括：网格尺寸大小采用5mm，同时赋予真实的钣金件厚度。6.根据权利要求1所述的一种散热器支架结...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜伟娟，马明辉，于保君，张雨，王月，刘启龙，马书元，李景潭，徐安杨，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：