专利名称：一种扭转刚度的评价方法
技术领域：
本发明涉及汽车领域，特别涉及一种扭转刚度的评价方法。
背景技术：
发动机盖是汽车构件之一，其性能的好坏，直接影响汽车的舒适性和总体性能。发动机盖一般由外板和内板组成，中间夹以隔热材料，内板起到增强刚度的作用，对发动机盖的主要性能要求是隔热隔音、自身质量轻，且刚度强，刚度是机械零件和构件抵抗变形的能力，前舱盖的刚度是设计时应考虑的重要参数，刚度不足将会引起前舱盖变形过大，可能与周围系统发生干涉，进而会影响前舱盖系统和整车的性能，实际生产中，需要专门的方法对发动机盖的刚度指标做出评估，目前，对发动机盖扭转刚度的考察，一般采用位移法，即对发动机盖的适当位置施 力，通过发动机盖的变形程度反映其扭转刚度，一般通过施加力的值与受力点受力变形产生的位移的比值，来确定发动机盖的扭转刚度。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题对发动机盖施力的位置没有统一的规定，对于同一个发动机盖，由于施力位置的不同，利用此方法得到的结果不同，所以这种方法很难准确的表达发动机盖的整体扭转刚度，导致无法对其性能指标进行监测评价，进而无法实现对其整体性能的提升。

发明内容
为了解决现有技术结果不精确，无法对发动机盖性能指标监测评价的问题，本发明实施例提供了一种扭转刚度的评价方法。所述技术方案如下一种扭转刚度的评价方法，所述评价方法包括以下步骤步骤101，对待测件的适当位置施加约束；步骤102，对所述待测件加载扭矩M，所述待测件上所述扭矩M的加载点在扭矩M的作用下产生形变位移，确定产生形变之前所述加载点与所述约束点连线、产生形变之后所述加载点与所述约束点连线之间的夹角Θ ；步骤103，根据所述扭矩M与所述夹角Θ的比值，确定所述待测件的扭转刚度值；步骤104，通过对所述待测件的扭转刚度值与目标评价值进行比较，确定所述待测件的扭转刚度值是否合格。具体地,作为优选,所述扭矩M是一个向量,所述扭矩M包括大小、作用点和方向。具体地，作为优选，所述加载点发生的形变位移的值是通过建立待测件有限元模型，求解得出。具体地，作为优选，所述加载点不能与所述约束点重合。具体地，作为优选，所述待测件上设置有缓冲块，所述扭矩M加载在所述缓冲块上。进一步地，所述缓冲块为橡胶块。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是本发明实施例通过扭矩M与夹角Θ的比值，来确定待测件的扭转刚度值，Θ为产生形变之前加载点与约束点连线、产生形变之后加载点与约束点连线之间的夹角，在待测件扭矩M确定的情况下，对于同一待测件，夹角Θ则是一定的，并不随加载点位置变化而相应变化，所以最终得到的扭转刚度值同样是不变的，这种评价方法可以准确的表达发动机盖的整体扭转刚度，从而对其性能指标进行准确监测评价，以便实现对其整体性能的提升。


为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例提供的扭转刚度的评价方法流程图； 图2是本发明又一实施例提供的待测件加载扭矩示意图。其中1待测件，11约束点，12加载点，2缓冲块，S位移，L距离，Θ夹角。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。如图1所示，本发明实施例提供的一种扭转刚度的评价方法，所述评价方法包括以下步骤步骤101，对待测件的适当位置施加约束；步骤102，对所述待测件加载扭矩M，所述待测件上所述扭矩M的加载点在扭矩M的作用下产生形变位移，确定产生形变之前所述加载点与所述约束点连线、产生形变之后所述加载点与所述约束点连线之间的夹角Θ ；步骤103，根据所述扭矩M与所述夹角Θ的比值，确定所述待测件的扭转刚度值；步骤104，通过对所述待测件的扭转刚度值与目标评价值进行比较，确定所述待测件的扭转刚度值是否合格。其中，对待测件施加的约束和扭矩，均模拟待测件实际中的工况，一般对待测件的中间位置施加一个约束，即对其进行限制，如图2所示，在待测件I 一侧施加扭矩M，使扭矩M的加载点12在扭矩M的作用下产生形变位移S，产生形变之前加载点12与约束点11连线，产生形变之后加载点12与约束点11连线，两条连线之间的夹角为Θ，即待测件I因扭矩M所产生的扭转角为Θ，加载点12与约束点11之间的距离为L，待测件I的扭转刚度值可由以下各公使推算得出待测件I的扭转刚度值K=M/ ΘM=F*L因为Θ —般很小，近似等于其正切值，0=arctg (S/L) ^ S/L因此K ^ ML/S=F*L2/S。本发明实施例通过扭矩M与夹角Θ的比值，来确定待测件I的扭转刚度值，Θ为产生形变之前加载点12与约束点11连线、产生形变之后加载点12与约束点11连线之间的夹角，在扭矩M确定的情况下，对于同一待测件1，夹角Θ则是一定的，并不随加载点12位置变化而相应变化，所以最终得到的扭转刚度值同样是不变的，通过对待测件I的扭转刚度值与目标评价值进行比较，确定所述待测件I的扭转刚度值是否合格，目标值是根据实际需要所灵活设定的，可以是一个范围值，如果超出此范围则认为不合格，这种评价方法可以准确的表达待测件I的整体扭转刚度，如发动机盖的整体扭转刚度，从而对其性能指标进行准确监测评价，以便实现对其整体性能的提升。具体地,作为优选,所述扭矩M是一个向量,所述扭矩M包括大小、作用点和方向。扭矩M是根据实际中模拟待测件收到的冲击，包括冲击的大小、作用点和方向，均作为组成扭矩M的要素。具体地，作为优选，所述加载点发生的形变位移S的值是通过建立待测件有限元模型，求解得出。本领域技术人员可知，通过建立有限元模型，模拟待测件实际工况并求解计算所需参数，是本领域常用的一种方法，可通过有限元软件进行计算。
如图2所示，具体地，作为优选，所述加载点12不能与所述约束点11重合。为保证准确计算待测件I的扭转刚度值，一般加载点12不能与约束点11重合，且要保证加载点12与约束点11相距一定距离，如此计算出的扭转刚度值才更为准确，具体距离根据实际需要灵活设置。如图2所示，具体地，作为优选，所述待测件I上设置有缓冲块2，所述扭矩M加载在所述缓冲块2上。如图2所示，进一步地，所述缓冲块2为橡胶块。本发明实施例中，待测件I为汽车发动机盖，缓冲块2—般设置在发动机盖和车身之间，用以防止发动机盖和车身碰撞摩擦产生损坏，在缓冲块2上加载扭矩M是为了完全模拟实际中发动机盖的受力情况，以便更准确的确定待测件I的扭转刚度值。如图2所示，本发明实施例中，待测件I为汽车发动机盖，建立发动机盖有限元模型，根据建模标准，运用有限元软件前处理模块，选用合适的单元进行模拟；根据不同的性能考查要求制定不同的分析工况，分析工况包括约束、扭矩、输入输出控制及评价体系；约束一模拟发动机盖关闭状态受到的边界条件，在旋转铰链及发动机盖锁处分别施加适当的约束，即释放旋转铰链沿旋转轴的自由度，约束发动机盖锁一个平动自由度；扭矩一行驶中的车辆受到来自路面的激励而产生的振动，对关闭的发动机盖产生冲击影响，传递这种影响的主要是布置在发动机盖的缓冲块2。缓冲块2安装在发动机盖内板上，位于内板与车身之间，材质多为不同刚度大小不同大小的橡胶块，刚度的大小要适中，既要满足能够吸收冲击能量的要求，又要满足一定的支撑和限位作用，工况中的扭矩M为沿缓冲块2受力方向所施加的冲击，是一个向量，包括冲击的大小、作用点和方向；设置好输入输出控制等参数，就可以得到正确的有限元分析模型，运用有限元软件求解器，求解完成得到扭转刚度结果文件，运用有限元软件后处理模块打开结果文件后，首先查看发动机盖位移S云图，通过查看加载点12的位移值S，得到计算用的输出，再由所施加的扭矩M及加载点12到约束点11的距离L，计算出各种工况下的扭转刚度结果，在扭矩M确定的情况下，该方法下的扭转刚度值由S、L共同决定，而S、L均与缓冲块2的位置直接相关，即发动机盖不作变化，仅仅改变缓冲块2的位置，并不能轻易地改变发动机盖的扭转刚度值，就可以实现考查和控制发动机盖扭转性能的目标。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种扭转刚度的评价方法，其特征在于，所述评价方法包括以下步骤 步骤101，对待测件的适当位置施加约束； 步骤102，对所述待测件加载扭矩M,所述待测件上所述扭矩M的加载点在扭矩M的作用下产生形变位移，确定产生形变之前所述加载点与所述约束点连线、产生形变之后所述加载点与所述约束点连线之间的夹角Θ ； 步骤103，根据所述扭矩M与所述夹角Θ的比值，确定所述待测件的扭转刚度值； 步骤104，通过对所述待测件的扭转刚度值与目标评价值进行比较，确定所述待测件的扭转刚度值是否合格。
2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述扭矩M是一个向量，所述扭矩M包括大小、作用点和方向。
3.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述加载点发生形变位移的值是通过建立待测件有限元模型，并求解得出。
4.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述加载点不能与所述约束点重合。
5.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的评价方法，其特征在于，所述待测件上设置有缓冲块，所述扭矩M加载在所述缓冲块上。
6.根据权利要求5所述的评价方法，其特征在于，所述缓冲块为橡胶块。
全文摘要
本发明公开了一种扭转刚度的评价方法，评价方法包括以下步骤对待测件的适当位置施加约束；对待测件加载扭矩M，扭矩M的加载点在扭矩M的作用下产生形变位移，确定产生形变之前加载点与约束点连线、产生形变之后加载点与约束点连线之间的夹角θ；根据扭矩M与夹角θ的比值，确定待测件的扭转刚度值；通过对待测件的扭转刚度值与目标评价值进行比较，确定待测件的扭转刚度值是否合格。本发明通过扭矩M与夹角θ的比值，来确定待测件的扭转刚度值，扭矩M可以确定，对于同一待测件，夹角θ则是一定的，得到的扭转刚度值同样是不变的，这种评价方法可以准确的表达发动机盖的整体扭转刚度。
文档编号G01M13/00GK103018024SQ20121050867
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月3日 优先权日2012年12月3日
发明者李峰, 田冠男 申请人:奇瑞汽车股份有限公司