一种内饰异响仿真分析方法、系统、装置及存储介质与流程

1.本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种兼顾温度影响的内饰异响仿真分析方法、系统、装置及存储介质。


背景技术：

2.目前的内饰装修主要采用以下方法：
3.a)通过控制内饰子系统的模态、刚度间接控制内饰异响性能。
4.b)通过在底盘与车身连接点加载路面激励，分析内饰部件之间的相对位移，以间隙为均值，公差为3σ的正态分布假设，计算相对位移在该正态分布中的概率，这个概率就是异响风险概率。
5.以上方法存在的缺点：
6.a)模态、刚度等指标并不与异响性能正相关，即较高的模态和刚度并不意味着有好的异响性能。
7.b)常温环境下的分析结果和风险预测并不能涵盖所有的使用工况，内饰件的材料性能受环境温度影响较大，计算得出的相对位移也有所变化。


技术实现要素：

8.本发明提供了一种兼顾温度影响的内饰异响仿真分析方法，包括依次执行以下步骤：
9.步骤1，获取载荷：根据测试、统计方法，得到车辆内饰可能工作的环境温度，通过路试获取路面载荷，作为异响仿真分析的激励。
10.步骤2，分析模型：将步骤1中获取的温度载荷以及路面载荷，一起施加在包含内饰网格的有限元模型上，进行异响仿真计算。
11.步骤3，分析结果：经过步骤2的仿真计算，分别得到温度载荷以及路面载荷下的相对位移结果。
12.步骤4，综合工况：把温度载荷下的相对位移结果以及路面载荷下的位移结果进行叠加，即可得到综合工况下的相对位移结果。
13.步骤5，异响风险评估：通过评估依据，得到敲击或者摩擦异响的风险状况。
14.作为本发明的进一步改进，在所述步骤5中，以零部件之间的间隙或者不同材料之间的摩擦参数作为评估依据，得到敲击或者摩擦异响的风险状况。
15.作为本发明的进一步改进，在所述步骤5中，通过零件之间的相对位移，准确定位异响风险区域，再通过计算其累积分布函数，得到具体区域发生敲击异响的风险概率，并对风险较高的区域进行结构优化。
16.作为本发明的进一步改进，在所述步骤5中，对于空间限制无法做结构优化的位置，通过更改材料表面的皮纹降低异响风险。
17.本发明的有益效果是：1.本发明的内饰异响仿真分析方法在设计阶段可以准确定
位异响风险区域，并对其进行结构优化；2.本发明的内饰异响仿真分析方法指导工程师合理设计零件之间的间隙容差，有效避免后期实车异响问题排查及设计变更；3.内饰件的材料性能受环境温度影响较大，计算得出的相对位移也有所变化，运用本发明内饰异响仿真分析方法可以更加全面的评估车辆不同温度使用工况下的异响风险区域；4.零件之间的摩擦异响与零件材料摩擦兼容性有很大关系，在设计阶段可以根据异响仿真结果选择摩擦兼容性较好的材料对，从而避免实车因为材料摩擦不兼容而导致的摩擦异响。
附图说明
18.图1是本发明内饰异响仿真分析方法的原理框图；
19.图2是本发明异响风险区域示意图；
20.图3a是本发明间隙调整之前相对位移与最小间隙比较图；
21.图3b是本发明间隙调整之后相对位移与最小间隙比较图；
22.图4a是本发明27℃手套箱周围异响风险点示意图；
23.图4b是本发明40℃手套箱周围异响风险点示意图；
24.图5是本发明不同温度下内饰件相对位移比较图；
25.图6是本发明仪表护罩与上本体包覆层摩擦异响区域图.
具体实施方式
26.如图1所示，本发明公开了一种兼顾温度影响的内饰异响仿真分析方法，该内饰异响仿真分析方法是通过零件之间的相对位移来直接评判异响风险，也能全面反映多种路面使用工况下车辆的异响性能，且本发明的内饰异响仿真分析方法能够全面评估多种温度使用情况下内饰件异响风险。
27.本发明公开的兼顾温度影响的内饰异响仿真分析方法，是以实际路面激励和温度载荷共同作为仿真输入，评估常温、高低温使用工况下车辆异响性能，本发明的内饰异响仿真分析方法包括依次执行以下步骤：
28.步骤1，获取载荷：根据测试、统计等方法，得到车辆内饰可能工作的环境温度，通过路试获取路面载荷，作为异响仿真分析的激励。
29.步骤2，分析模型：将步骤1中获取的温度载荷以及路面载荷，一起施加在包含内饰网格的有限元模型上，进行异响仿真计算。
30.步骤3，分析结果：经过步骤2的仿真计算，可以分别得到温度载荷以及路面载荷下的相对位移结果。
31.步骤4，综合工况：把温度载荷下的相对位移结果以及路面载荷下的位移结果进行叠加，即可得到综合工况下的相对位移结果。
32.步骤5，异响风险评估：以零部件之间的间隙或者不同材料之间的摩擦参数作为评估依据，可以得到敲击或者摩擦异响的风险状况。
33.在所述步骤5中，通过零件之间的相对位移，准确定位异响风险区域，再通过计算其累积分布函数，可以得到具体区域发生敲击异响的风险概率，并对风险较高的区域进行结构优化。
34.在所述步骤5中，对于空间限制无法做结构优化的位置，通过更改材料表面的皮纹
降低异响风险。
35.本发明的内饰异响仿真分析方法工作原理具体如下：
36.a)通过零件之间相对位移，准确定位异响风险区域，如图2所示，标线表示该区域有异响风险。
37.通过计算其累积分布函数，可以得到具体区域发生敲击异响的风险概率，如表1所示。阴影部分表示异响风险较高，需要进行结构优化以减少异响风险。
38.表1异响风险区域相对位移及异响风险概率
[0039][0040]
b)对于部分无法通过结构优化来降低异响风险的位置，可以通过该内饰异响仿真分析方法计算得出相对位移，来进行合理的间隙容差设计，以此降低异响风险。如图3a所示，横坐标为时间，纵坐标为部件之间相对位移。如果相对位移(曲线部分)大于部件之间的最小间隙(min gap)，则表示有敲击异响风险，超出的程度越大，时间越长，风险越高。如果将间隙(nominal gap)增大，减少相对位移超出最小间隙的程度及时长，异响风险将大幅降低，如图3b所示。
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c)可以在前期预测车辆在不同温度环境下的异响性能。如图4a为某车型手套箱周围在27℃环境下经过某路面的异响风险情况，共有6个异响风险点(三角形点)。图4b为该车型在40℃环境下经过相同路面的手套箱周围异响风险情况，共有10个异响风险点(三角形点)，相比于常温状态增加了4个风险点。从图5也可以看出，高温下零件之间的相对位移明显增大，异响风险也随之增大。用本发明专利方法可以更加全面的评估车辆不同温度使用工况下的异响风险区域，并对每个风险区域进行优化，以减少后期实车高低温环境下的异响问题。
[0042]
d)如果零件之间有相对位移，且相对位移大于材料之间的最小异响位移，则可能发生摩擦异响。产生摩擦异响既有结构设计原因，也有材料摩擦不兼容的原因。如图4所示，某车型仪表护罩与上本体包覆层相对位移大于材料对最小异响位移，可能产生摩擦异响，如表2所示。
[0043]
表2某车型仪表板摩擦异响仿真结果
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由于空间限制无法做结构优化，但通过更改材料表面的皮纹，可以有效降低异响风险。表3是不同材料对之间的最小异响位移试验结果，将两组材料最小异响位移与仿真结果比对，pc+abs粗皮纹与上本体包覆层的最小异响位移是3.74mm，pc+abs细皮纹与上本体包覆层的最小异响位移仅有0.11mm，，选择pc+abs粗皮纹的材料可以有效降低摩擦异响。
[0046]
表3摩擦材料对最小异响位移
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本发明还公开了一种兼顾温度影响的内饰异响仿真分析装置，包括：获取载荷模块：用于根据测试、统计方法，得到车辆内饰可能工作的环境温度，通过路试获取路面载荷，作为异响仿真分析的激励。
[0050]
分析模型模块：用于将获取载荷模块中获取的温度载荷以及路面载荷，一起施加在包含内饰网格的有限元模型上，进行异响仿真计算。
[0051]
分析结果模块：经过分析模型模块的仿真计算，分别得到温度载荷以及路面载荷下的相对位移结果。
[0052]
综合工况模块：用于把温度载荷下的相对位移结果以及路面载荷下的位移结果进行叠加，即可得到综合工况下的相对位移结果。
[0053]
异响风险评估模块：通过评估依据，得到敲击或者摩擦异响的风险状况。
[0054]
在所述步骤5中，以零部件之间的间隙或者不同材料之间的摩擦参数作为评估依据，得到敲击或者摩擦异响的风险状况。
[0055]
在所述异响风险评估模块中，通过零件之间的相对位移，准确定位异响风险区域，再通过计算其累积分布函数，得到具体区域发生敲击异响的风险概率，并对风险较高的区域进行结构优化。
[0056]
本发明还公开了一种兼顾温度影响的内饰异响仿真分析系统，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序配置为由所述处理器调用时实现本发明所述的内饰异响仿真分析方法的步骤。
[0057]
本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算
机程序，所述计算机程序配置为由处理器调用时实现本发明所述的内饰异响仿真分析方法的步骤。
[0058]
本发明的有益效果：1.本发明的内饰异响仿真分析方法在设计阶段可以准确定位异响风险区域，并对其进行结构优化；2.本发明的内饰异响仿真分析方法指导工程师合理设计零件之间的间隙容差，有效避免后期实车异响问题排查及设计变更；3.内饰件的材料性能受环境温度影响较大，计算得出的相对位移也有所变化，运用本发明内饰异响仿真分析方法可以更加全面的评估车辆不同温度使用工况下的异响风险区域；4.零件之间的摩擦异响与零件材料摩擦兼容性有很大关系，在设计阶段可以根据异响仿真结果选择摩擦兼容性较好的材料对，从而避免实车因为材料摩擦不兼容而导致的摩擦异响。
[0059]
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。