一种解决汽车转向管柱异响的刚度计算方法

技术领域

本发明属于汽车转向系统技术领域，具体涉及一种解决汽车转向管柱异响的刚度计算方法。

背景技术

转向系统的刚度设计不仅是转向系统性能开发的关键环节，对车辆的操纵稳定性及路感反馈起到至关重要的作用，而且转向系统刚度不足将直接导致转向异响，直接影响消费者的驾驶体验。

如何能够在开发早期，有一套可行的解决汽车转向管柱异响的刚度计算方法及装置，既能早期发现由于转向管柱刚度不足引起的转向管柱异响问题，也能减小因此给项目开发带来的开发风险。

发明内容

本发明提供一种能够节省开发成本和时间的汽车转向管柱刚度的计算方法。能够有效的在下车体开发阶段评估转向管柱的刚度问题，进行相应问题对应手段开发，确保避免因转向管柱刚度不足引起的转向管柱异响问题。具体技术方案如下：

一种解决汽车转向管柱异响的刚度计算方法，包括如下步骤：

S 1：收集CAD数据，包括转向管柱、方向盘、主仪表骨架(CCB)；

S2，有限元模型搭建，包括材料及属性、缝焊连接及螺栓连接；

S3，约束工况，CCB与车身连接点；

S4，力加载工况，转向管柱与CCB螺栓连接中心点沿转向管柱方向(方向盘侧)平移165mm确定为力的加载点，加载与X轴成30度角的力11565N；

S5，确定监测点：监测点1，转向管柱与方向盘的连接中心点，建立局部坐标系：Y轴与整车Y轴平行，X轴垂直于转向管柱，将该中心点关联到局部坐标系下；监测点2、转向管柱与CCB连接的前点；

S6，提交模型计算，读取结果文件监测点的位移，并与目标进行验证；

S7，如果不满足目标，转到S2通过转向管柱与CCB的连接及CCB结构进行优化；如果满足目标，方案通过，分析结束；则完成了汽车转向管柱刚度的计算。

相较于未采用该技术的转向系统技术开发方案，本发明明确的提出了力加载的位置、大小及方向要求，又有可行的监测点结果目标要求，为项目开发不仅节省了大量的时间成本，而且后期实车验证迭代样件制作成本。本发明能够有效的在下车体开发阶段评估转向管柱的刚度问题，进行相应问题对应手段开发，为避免转向管柱异响及优化内饰车身的振动传函提供保障。

附图说明

图1本发明技术流程图；

图2本发明转向管柱异响的刚度计算示意图；

图3实施例1中约束工况示意图；

图4实施例1中力加载工况示意图；

图5实施例1中模型计算结果图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的技术路线如图1所示，具体包括如下步骤：

S 1：收集CAD数据，包括转向管柱、方向盘、主仪表骨架(CCB)；

S2，有限元模型搭建，包括材料及属性，缝焊连接及螺栓连接；

S3，约束工况，CCB与车身连接点，如图3所示；

S4，力加载工况，转向管柱与CCB螺栓连接中心点沿转向管柱方向(方向盘侧)平移165mm确定为力的加载点，加载与X轴成30度角的力11565N，如图2和4所示；

S5，确定监测点：监测点1，转向管柱与方向盘的连接中心点，建立局部坐标系(Y轴与整车Y轴平行，X轴垂直于转向管柱)，将该中心点关联到局部坐标系下；监测点2、转向管柱与CCB连接的前点，图2中示意；

S6，提交模型计算，读取结果文件监测点的位移，并与目标进行验证，如图5及下表；

S7，如果不满足目标，转到S2通过转向管柱与CCB的连接及CCB结构进行优化；如果满足目标，方案通过，分析结束；则完成了汽车转向管柱刚度的计算。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。