(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210857747.3 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 东风 （十堰） 车身部件 有限责任公司 地址 442000 湖北省十堰市张湾区贵州路 23号 (72)发明人 徐涛　张波　杨进斌　田立胜　 王佩瑶　杨启民　汪科　汪清华　 (74)专利代理 机构 十堰博迪专利事务所 421 10 专利代理师 祁世才 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 汽车零部件中双扭弹簧强度分析方法 (57)摘要 本发明公开了一种汽车零部件中双扭弹簧 强度分析方法， 具体步骤如下： 1.CA E软件中建立 自由状态的双扭弹簧， 双扭 弹簧的两挂接臂之间 建立一个耦 合的连接单元； 2.输入双扭 弹簧材料 强度参数； 3.获取双扭 弹簧驱动臂在自由状态下 和极限状态下的间距值； 4.根据间距值计算出最 大应力值； 相比传统分析方法， 化繁为简， 关注弹 簧的起始点位置， 采用间距值代 替传统方法的张 角变化， 缩短了产品研发周期， 分析结果精确度 高。 权利要求书1页 说明书3页 附图5页 CN 115146390 A 2022.10.04 CN 115146390 A 1.汽车零部件中双扭弹簧强度分析 方法， 具体步骤如下： 第一步： CAE软件中建立自由状态的双扭弹簧， 双扭弹簧的两挂接臂之间建立一个耦合 的连接单 元； 第二步： CAE软件中输入双扭弹簧材 料强度参数； 第三步： 对双扭弹簧施加位移边界条件， 约束连接单元的五个自由度， 使得双扭弹簧的 两挂接臂能绕双扭弹簧中心轴转动， 挂接臂 转动至极限位置； CAE软件测量出双扭弹簧驱动 臂在自由状态下和极限状态下的间距值； 第四步： 根据测得的间距值计算出双扭弹簧最大应力值， 用最大应力值对比材料的抗 拉强度值， 如果低于抗拉强度值， 说明双扭弹簧 不会发生断裂， 满足性能要求。 2.根据权利要求1所述汽车零部件中双扭弹簧强度分析方法， 其特征在于： 所述第 二步 中， 材料强度参数包括： 弹性模量、 泊松比、 密度、 屈服强度、 抗拉强度。 3.根据权利要求1或2所述汽车零部件中双扭弹簧强度分析方法， 其特征在于： 所述第 四步中， 双扭弹簧最大应力值计算公 式是： 胡克定律F=KX， F:外力载荷， K： 材料的刚度， X： 压 缩量。 4.根据权利要求3所述汽车零部件中双扭弹簧强度分析方法， 其特征在于： 所述第四步 中， 材料抗拉强度值计算公式是K=1/ρ =M/EI｀， K： 代表曲率, ρ： 中性层的曲率半径,  M： 材料 弯矩， EI： 代 表抗弯刚度； 其中， E： 材 料的弹性模量， I： 结构的惯性矩。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115146390 A 2汽车零部件中双扭弹簧强度分析方 法 技术领域 [0001]本发明属于双扭弹簧分析方法领域， 尤其是一种汽车零部件中双扭弹簧强度分析 方法。 背景技术 [0002]双扭弹簧作为汽车零部件中传力相关的关键零部件， 如今不仅性能要求更高， 使 用寿命也更长， 因此， 双扭弹簧需要精细完 善的设计。 [0003]如图1、 图2、 图3、 图4和图5所示， 离合器踏板主要包括底座1、 双扭弹簧2、 旋转轴3、 踏板4和弹簧安装支架5， 双扭弹簧的挂接臂201与底座固定连接， 旋转轴安装在底座上， 踏 板总成4中的踏板臂 401与旋转轴连接并能绕旋转轴转动， 踏板臂 通过弹簧安装支架与双扭 弹簧的驱动臂 202挂接。 [0004]传统的双扭弹簧强度分析方法： 主要是测量自由状态和极限压缩状态双扭弹簧的 张角变化值， 通过公式和表格计算最大应力。 双扭弹簧的运动过程为： 压缩 ‑‑旋转‑‑扩张， 实现整个运动过程需要旋转轴、 弹簧安装支架等零件的配合， 配合的零件会影响双扭弹簧 的分析结果； 因此， 在设计的产品中对双扭弹簧强度进行分析， 存在分析结果不准确的问 题。 发明内容 [0005]本发明提出了汽车零部件中双扭弹簧强度分析方法， 目的是为了解决传统分析方 法存在周期长及分析 结果不准确的问题。 [0006]为了解决上述 技术问题， 本发明的技 术方案是： 汽车零部件中双扭弹簧强度分析 方法， 具体步骤如下： 第一步： CAE软件中建立自由状态的双扭弹簧， 双扭弹簧的两挂接臂之间建立一个 耦合的连接单 元； 第二步： CAE软件中输入双扭弹簧材 料强度参数； 第三步： 对双扭弹簧施加位移边界条件， 约束连接单元的五个自由度， 使得双扭弹 簧的两挂接臂能绕双扭弹簧中心轴转动， 挂接臂 转动至极限位置； CAE软件测量出双扭弹簧 驱动臂在自由状态下和极限状态下的间距值； 第四步： 根据测得的间距值计算出双扭弹簧最大应力值， 用最大应力值对比材料 的抗拉强度值， 如果低于抗拉强度值， 说明双扭弹簧 不会发生断裂， 满足性能要求。 [0007]对上述技术方案进一步地限定， 所述第二步中， 材料强度参数包括： 弹性模量、 泊 松比、 密度、 屈服强度、 抗拉强度。 [0008]对上述技术方案进一步地限定， 所述第四步中， 双扭弹簧最大应力值计算公式是： 胡克定律F=K X， F:外力载荷， K： 材 料的刚度， X： 压缩量。 [0009]对上述技术方案进一步地限定， 所述第四步中， 材料抗拉强度值计算公式是： K= 1/ ρ =M/EI｀， K： 代表曲率, ρ： 中性层的曲率半径,  M： 材料弯矩， EI： 代表抗弯刚度； 其中， E： 材料说　明　书 1/3 页 3 CN 115146390 A 3