本發(fā)明屬于汽車制造工藝的技術(shù)領(lǐng)域，涉及汽車車門檢測技術(shù)。更具體地，本發(fā)明涉及汽車側(cè)門整體剛度加載點(diǎn)定位方法。

背景技術(shù)：

汽車側(cè)門整體剛度體現(xiàn)了側(cè)門抵抗變形的能力。側(cè)門剛度的品質(zhì)直接影響著用戶的體驗(yàn)，是側(cè)門性能的關(guān)鍵指標(biāo)。側(cè)門剛度分析是檢驗(yàn)側(cè)門剛度品質(zhì)的重要手段，而側(cè)門整體剛度分析中，加載點(diǎn)位置的選擇是影響結(jié)果的關(guān)鍵因素。

現(xiàn)有側(cè)門剛度分析指南中，對加載點(diǎn)位置的確定是通過文字描述由分析人員手動(dòng)確定的，這樣的做法存在兩個(gè)弊端，一、不同的分析人員理解的不一致，會導(dǎo)致加載點(diǎn)位置的偏差，從而引起結(jié)果的誤差；二、效率低下，分析人員需手動(dòng)定義加載點(diǎn)位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供汽車側(cè)門整體剛度分析加載點(diǎn)定位方法，其目的是避免選擇加載點(diǎn)的誤差。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的汽車側(cè)門整體剛度分析加載點(diǎn)定位方法，車身坐標(biāo)為：X—車輛的前后方向；Z—鉛垂方向；Y—車輛的左右方向；其特征在于：所述的定位方法包括以下步驟：

1、基點(diǎn)的選擇；

2、投影面的創(chuàng)建；

3、中線3的創(chuàng)建；

4、窗框中部剛度加載點(diǎn)的確定；

5、窗框擠壓剛度加載點(diǎn)的確定；

6、窗框最上角剛度加載點(diǎn)的確定。

所述的定位方法通過TCL語言鑲嵌至汽車工業(yè)常用有限元軟件HYPERMESH中；有限元軟件讀取模型中所有節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值，通過自帶函數(shù)庫比較值的大小。

所述的基點(diǎn)的選擇方法是：基點(diǎn)選自于側(cè)門有限元模型，共三個(gè)，分別為最上角基點(diǎn)、最下角基點(diǎn)及投影面基點(diǎn)；

將汽車側(cè)門投影位于車身坐標(biāo)的X-Z平面；取Z坐標(biāo)最大值節(jié)點(diǎn)為最上角基點(diǎn)，并根據(jù)其對應(yīng)的X坐標(biāo)判斷車門類型；窗框最上角位于左邊或右邊；最下角基點(diǎn)通過篩選X、Z坐標(biāo)創(chuàng)建；投影面基點(diǎn)的目的為了確定投影面的Y坐標(biāo)，取最上角基點(diǎn)的Y坐標(biāo)的值即可。

所述的投影面的創(chuàng)建方法是：將最上角基點(diǎn)及最下角基點(diǎn)投影到中面基點(diǎn)所在Y平面；在該平面內(nèi)，過最上角基點(diǎn)與最下角基點(diǎn)的投影點(diǎn)做一長方形，為投影面。

所述的中線的創(chuàng)建方法是：過投影面的幾何中心，沿Z方向，作一直線，為中線。

所述的窗框中部剛度加載點(diǎn)的確定方法是：將側(cè)門有限元的節(jié)點(diǎn)投影至投影面，以標(biāo)準(zhǔn)單元長度的一半為搜索半徑，以最上角基點(diǎn)的Z坐標(biāo)為起點(diǎn)沿中線自上而下搜索，所搜索到的第一個(gè)投影點(diǎn)所對應(yīng)的有限元節(jié)點(diǎn)，即為窗框中部剛度加載點(diǎn)。

所述的窗框擠壓剛度加載點(diǎn)的確定方法是：標(biāo)記第一個(gè)投影點(diǎn)的Z坐標(biāo)，用其減去半個(gè)窗框的高度所得Z坐標(biāo)作為再次搜索的起點(diǎn)，繼續(xù)沿中線自上而下搜索，所搜索到的第一個(gè)投影點(diǎn)所對應(yīng)的有限元節(jié)點(diǎn)，即為窗框擠壓剛度加載點(diǎn)。

所述的窗框最上角剛度加載點(diǎn)的確定方法是：以最上角基點(diǎn)為中心，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)取兩個(gè)半徑值作兩個(gè)圓球，其與窗框共有四個(gè)截面，連接個(gè)截面的中心線，形成一個(gè)交角，以此交角頂點(diǎn)為起點(diǎn)，沿角平分線方向，按工程經(jīng)驗(yàn)取一線段，其與側(cè)門的交點(diǎn)為窗框最上角剛度的加載點(diǎn)。

所述的兩個(gè)半徑分別為110mm、160mm。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，所確定側(cè)門剛度加載點(diǎn)的定位方法，可以根據(jù)分析人員提供側(cè)門有限元，精確搜索到窗框中部剛度、窗框擠壓剛度及最上角剛度加載點(diǎn)位置，避免手工操作帶來的誤差；計(jì)算原理簡單、清晰，用軟件編寫的可行性很強(qiáng)，能較容易的鑲嵌入有限元軟件中，實(shí)現(xiàn)分析流程的自動(dòng)化，提升了分析人員的工作效率。

附圖說明

附圖內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明如下：

圖1是側(cè)門剛度分析加載點(diǎn)定位的整體示意圖；

圖2是窗框中部剛度加載點(diǎn)定位方法示意圖；

圖3是窗框最上角剛度的加載點(diǎn)定位方法示意圖。

圖1中的標(biāo)記為：

1、最上角基點(diǎn)，2、窗框最上角剛度加載點(diǎn)，3、中線，4、窗框擠壓剛度加載點(diǎn)，5、窗框中部剛度加載點(diǎn)，6、投影面，7、最下角基點(diǎn)。

圖2中的標(biāo)記為：

1、搜索點(diǎn)，2、搜素輔助圓，3、中心線。

圖3中的標(biāo)記為：

1、輔助圓球一，2、輔助圓球二，3、形心連線一，4、窗框最上角剛度加載點(diǎn)，5、形心連線二，6、角平分線。

具體實(shí)施方式

下面對照附圖，通過對實(shí)施例的描述，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。

如圖1所示，為本發(fā)明汽車側(cè)門整體剛度分析加載點(diǎn)定位方法的示意圖。為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題并克服其缺陷，實(shí)現(xiàn)避免選擇加載點(diǎn)的誤差的發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

如圖1所示，汽車側(cè)門整體剛度分析加載點(diǎn)定位方法，車身坐標(biāo)為：X—車輛的前后方向；Z—鉛垂方向；Y—車輛的左右方向；其特征在于：所述的定位方法包括以下步驟：

1、基點(diǎn)的選擇；

2、投影面的創(chuàng)建；

3、中線3的創(chuàng)建；

4、窗框中部剛度加載點(diǎn)5的確定；

5、窗框擠壓剛度加載點(diǎn)4的確定；

6、窗框最上角剛度加載點(diǎn)2的確定。

上述的汽車側(cè)門整體剛度分析加載點(diǎn)定位方法，是側(cè)門加載點(diǎn)自動(dòng)搜索方法，可以有效的避免分析人員在選擇加載點(diǎn)時(shí)的誤差，同時(shí)減少了分析人員操作時(shí)間，提升工作效率。

所述的基點(diǎn)的選擇方法是：基點(diǎn)選自于側(cè)門有限元模型，共三個(gè)，分別為最上角基點(diǎn)1、最下角基點(diǎn)7及投影面基點(diǎn)；

將汽車側(cè)門投影位于車身坐標(biāo)的X-Z平面；取Z坐標(biāo)最大值節(jié)點(diǎn)為最上角基點(diǎn)1，并根據(jù)其對應(yīng)的X坐標(biāo)判斷車門類型；窗框最上角位于左邊或右邊；最下角基點(diǎn)7通過篩選X、Z坐標(biāo)創(chuàng)建；投影面基點(diǎn)的目的為了確定投影面的Y坐標(biāo)，取最上角基點(diǎn)1的Y坐標(biāo)的值即可。

所述的投影面的創(chuàng)建方法是：將最上角基點(diǎn)1及最下角基點(diǎn)7投影到中面基點(diǎn)所在Y平面；在該平面內(nèi)，過最上角基點(diǎn)1與最下角基點(diǎn)7的投影點(diǎn)做一長方形，為投影面6。

所述的中線的創(chuàng)建方法是：過投影面6的幾何中心，沿Z方向，作一直線，為中線3。

所述的窗框中部剛度加載點(diǎn)5的確定方法是：將側(cè)門有限元的節(jié)點(diǎn)投影至投影面6，以標(biāo)準(zhǔn)單元長度的一半為搜索半徑，以最上角基點(diǎn)1的Z坐標(biāo)為起點(diǎn)沿中線自上而下搜索，所搜索到的第一個(gè)投影點(diǎn)所對應(yīng)的有限元節(jié)點(diǎn)，即為窗框中部剛度加載點(diǎn)5。

所述的窗框擠壓剛度加載點(diǎn)4的確定方法是：標(biāo)記第一個(gè)投影點(diǎn)的Z坐標(biāo)，用其減去半個(gè)窗框的高度所得Z坐標(biāo)作為再次搜索的起點(diǎn)，繼續(xù)沿中線自上而下搜索，所搜索到的第一個(gè)投影點(diǎn)所對應(yīng)的有限元節(jié)點(diǎn)，即為窗框擠壓剛度加載點(diǎn)4。

所述的窗框最上角剛度加載點(diǎn)2的確定方法是：以最上角基點(diǎn)1為中心，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)取兩個(gè)半徑值作兩個(gè)球，其與窗框共有4個(gè)截面，連接4個(gè)截面的中心線，形成一個(gè)交角，以此交角頂點(diǎn)為起點(diǎn)，沿角平分線方向，按工程經(jīng)驗(yàn)取一線段，其與側(cè)門的交點(diǎn)為窗框最上角剛度的加載點(diǎn)2。

所述的兩個(gè)半徑分別為110mm、160mm。

現(xiàn)參照附圖，分析本發(fā)明的實(shí)施方法：

圖1是側(cè)門剛度分析加載點(diǎn)定位的整體示意圖。

本發(fā)明可通過TCL語言鑲嵌至汽車工業(yè)常用有限元軟件HYPERMESH中。有限元軟件讀取模型中所有節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值，通過自帶函數(shù)庫比較值的大小，篩選出Z坐標(biāo)最大值為最上角基點(diǎn)；再通過篩選得出的Z坐標(biāo)最小值，及X坐標(biāo)的最大值，創(chuàng)建最下角基點(diǎn)；以最上角基點(diǎn)Y坐標(biāo)為投影面基點(diǎn)，以Y為法向確定投影面所在平面；在投影面所在平面，以最上角、最下角基點(diǎn)為頂點(diǎn)，做長方形為投影面。

圖2是窗框中部剛度加載點(diǎn)定位方法示意圖。

窗框中部剛度加載點(diǎn)的確定方法：

過投影面中心，沿Z軸做平行于兩邊的直線為中心線3。將有限元節(jié)點(diǎn)沿Y軸投影至投影面，形成投影點(diǎn)。中線自上而下，從頂點(diǎn)開始，每間隔一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元長度(10mm)，建立搜索點(diǎn)1，以此搜索點(diǎn)1為圓心以半個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元長度(5mm)為半徑作搜素輔助圓2，搜索投影點(diǎn)，若搜索的區(qū)域無投影點(diǎn)，則將搜索點(diǎn)下移一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元長度，繼續(xù)搜索，直至搜索到投影點(diǎn)。搜索的第一個(gè)投影點(diǎn)對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)為窗框中部剛度加載點(diǎn)。

窗框擠壓剛度加載點(diǎn)的確定方法：

標(biāo)記第一個(gè)投影點(diǎn)的Z坐標(biāo)，用其減去約半個(gè)窗框的高度(300mm)所得Z坐標(biāo)作為再次搜索的起點(diǎn)，繼續(xù)沿中線自上而下沿上述方法搜索，再次搜索得到的第一個(gè)投影點(diǎn)所對應(yīng)的有限元節(jié)點(diǎn)，即為窗框擠壓剛度加載點(diǎn)。

圖3是窗框最上角剛度的加載點(diǎn)定位方法示意圖。

以最上角基點(diǎn)為中心為圓心，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)取兩個(gè)半徑值(經(jīng)多次測試兩個(gè)半徑分別為110及160mm最為合適)做兩個(gè)圓球(輔助圓球一1、輔助圓球二2)，其與窗框共有四個(gè)截面，根據(jù)有限元軟件自帶函數(shù)庫，分別取這四個(gè)截面的形心并將其兩兩相連，形成2條直線(形心連線一3、形心連線二5)，將這2條直線投影到投影面上形成一個(gè)交角，以此交角頂點(diǎn)為起點(diǎn)，沿角平分線6方向，距離90mm(測試結(jié)果)創(chuàng)建一個(gè)節(jié)點(diǎn)，以此節(jié)點(diǎn)為圓心，以半個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元長度(5mm)為半徑搜索投影點(diǎn)，搜索的投影點(diǎn)對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)為窗框最上角剛度加載點(diǎn)4。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。