SJ-ZQ-9-2008-踏板总成刚度强度分析规范.doc

PAGE

1-

编号

SJ-ZQ-9-2008

代替

密级

商密3级▲

股份有限公司内部技术规范

踏板总成刚度强度分析规范

2008-07-15

股份有限公司

前言

本规范是为指导脚踏板刚度、强度计算而建立的，通过该规范达到指导脚踏板刚度、强度分析的目的，并保持今后分析方法的统一性。主要包括约束条件、作用力加载、刚度及强度分析等内容。主要应用的有限元软件有Hypermesh、Patran及Nastran等。本规范是在参考SC6350、CM8、CV8、V101、CM10刚度及强度分析的基础上制定的。本文为机密文件，可供内部人员参阅，以提高脚踏板刚度、强度分析效率。

本规范由汽车工程研究院项目处管理。

本规范由汽车工程研究院底盘所负责起草。

本规范主要起草人：

本规范的版本记录和版本号变动与修订记录

版本号

制定/修订者

制定/修订日期

批准

日期

踏板总成刚度强度分析规范

1范围

本规范适用于乘用车和商用车脚踏板（包括制动踏板和离合器踏板）刚度、强度分析。

2规范性引用文件

《白车身建模规范》、《安装固定点刚度分析规范》

3术语

4分析流程

图1刚度、强度分析流程示意图从工程部门得到踏板CAD模型

图1刚度、强度分析流程示意图

从工程部门得到踏板CAD模型

5刚度及强度分析

5.1约束条件

约束脚踏板与车身安装孔的123456DOF，约束脚踏板支撑点的12346DOF。

约束123456DOF

约束123456DOF

图2脚踏板与车身安装孔约束123456DOF

约束12346DOF

约束12346DOF

图3脚踏板支撑点约束12346DOF

5.2加载

5.2.1离合器踏板

在离合器踏板中心点，沿其面的法线方向施加1000N的力，该力指向离合器踏板面。

垂直踏板面施加1000N

垂直踏板面施加1000N

图4离合器踏板中心点施加1000N力

5.2.2制动踏板

在制动踏板中心点，沿其面的法线方向施加2000N的力，该力指向制动踏板面。

垂直踏板面施加2000N

垂直踏板面施加2000N

图5制动踏板中心点施加2000N力

5.3材料参数的设置

若无相应材料的应力-应变（σ-ε）数据，则按线弹性计算（SOL101），输入弹性模量E和泊松比μ；

若有相应材料的应力-应变（σ-ε）数据，则按非线性计算（SOL106），除输入弹性模量E和泊松比μ外，还要将该材料数据输入Fields，作材料非线性分析。

脚踏板常用材料为ST12或ST13，Q235等，常取其E=2.06E5，μ=0.3。

5.4静力计算及结果分析

5.4

在Hpermesh中完成网格划分，然后输出bdf文件并导入Patran软件按5.1及5.2约束、加载，详见下表：

工况

位移约束

载荷

Case_Clutch_Pedal

5.1中约束

5.2.1中载荷

Case_Brake_Pedal

5.2.2中载荷

Case_Clutch_Brake

5.2.1和5.2.2中载荷

踏板有分离式结构（如V101结构）和一体式结构（如CV8结构），不同结构所采用的分析工况如下表所示。

结构

分离式结构

一体式结构

计算

工况

Case_Clutch_Pedal

Case_Clutch_Pedal

Case_Brake_Pedal

Case_Brake_Pedal

Case_Clutch_Brake

结构示

意图

输出bdf计算文件并导入Nastran计算。

5.4

将计算结果文件导入Patran模型文件，以VonMises等效应力方式查看应力数值；测量离合器踏板及制动踏板施力点的位移值。

若已设定该踏板应力及刚度目标值，则其计算所得应力及位移不得大于目标值。

若未设定该踏板应力及刚度目标值，则应采用相同方法，建立与其结构型式相似、车型成熟或参考车型的踏板模型并计算，则该新型结构的应力及位移不得大于成熟车型或参考车型的踏板应力及位移。

部分成熟车型计算结果如下表所示，以资计算参考：

结构型式

分离式结构

一体式结构

车型

V101（线性静态分析）

CV8（非线性静态分析）

制动踏板

离合器踏板

制动踏板

离合器踏板

共同作用下

最大应力

1910MPa

634MPa

237MPa

280MPa

129MPa

施力点位移

8.28mm

4.09mm

3.81mm

5.75mm

1.49mm

注：上述结果中，单独作用下，CV8离合器踏板施力为1050N；共同作用下，离合器踏板施力140N，制动踏板施力500N；其余未特殊说明工况，均按5.2加载。

上述中，VonMises等效应力公式为：

式中：，，为主应力；

安装固定点刚度计算：