(19)中华 人民共和国 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 202111311708.5 (22)申请日 2021.11.08 (71)申请人 常诚车业江苏有限公司 地址 212312 江苏省镇江市丹阳市丹北镇 新桥外资工业园 申请人 上海常诚车灯科技有限公司 (72)发明人 潘炳成　何金龙　潘伟俊　 (74)专利代理 机构 常州哲专知识产权代理事务 所(普通合伙) 32447 代理人 钱锁方 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06T 17/20(2006.01) G06F 111/04(2020.01)G06F 119/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种高温下复合振动 的车灯疲劳寿命仿真 评估与优化方法 (57)摘要 本发明涉及仿真分析技术领域， 且公开了一 种高温下复合振动的车灯疲劳寿命仿真评估与 优化方法， 包括： 步骤1： 通过实验测得仿真的灯 具所包含的所有零件， 在常温和高温下的材料本 构关系、 材料物理性能、 线 性膨胀系数、 高温下材 料的S‑N曲线或通过 实验得出疲劳极限的安全系 数， 得出材料在高温下材料的无限寿命下的疲劳 极限值； 步骤2： 通过计算机安装的前处理软件对 整灯进行网格划分， 主要运用的单元类型为3D四 面体单元， 再网格划分完成后， 对网格质量进行 检查， 然后对整灯进行装配； 步骤3： 对整灯的零 件材料属性定义； 步骤4： 通过计算机安装的仿真 软件分析计算高温下整灯。 权利要求书2页 说明书6页 附图8页 CN 114297884 A 2022.04.08 CN 114297884 A 1.一种高温下复合振动的车灯疲劳寿命仿真评估， 其特 征在于， 包括： 步骤1： 通过实验测得仿真的灯具所包含的所有零件， 在常温和高温下的材料本构关 系、 材料物理性能、 线性膨胀系数、 高温下材料的S ‑N曲线或通过实验得出疲劳极限的安全 系数， 得出材料在高温下 材料的无限寿命下的疲劳 极限值； 步骤2： 通过计算机安装的前处理软件对整灯进行网格划分， 主要运用的单元类型为3D 四面体单 元， 再网格划分完成后， 对网格质量进行检查， 然后对整灯进行装配； 步骤3： 对整灯的零件材 料属性定义； 步骤4： 通过计算机安装的仿真软件分析计算高温下整灯； 步骤5： 通过仿真软件分析计算出常温到高温这一温升过程中整灯 所产生的热应力， 找 出整灯中各零部件热应力最大值的位置和各零件安装点 根部热应力的分布情况； 步骤6： 通过仿真软件分析计算出高温时随机载荷下整灯的应力分布情况； 步骤7： 通过计算公式得 出在高温下， 热应力和随机载荷影响下的材 料的疲劳 极限； 步骤8： 通过将疲劳 极限值输入仿真软件， 得 出整灯的疲劳缺陷； 步骤9： 进行实际的复合振动实验， 对标仿真结果。 2.根据权利要求1所述的一种高温下复合振动的车灯疲劳寿命仿真评估， 其特征在于： 所述步骤1中测得材料本构关系的主要参数为杨氏模量和泊松比和拉伸强度， 所述材料物 理性能主 要参数为密度， 所述常温 温度为25℃， 所述高温 温度为80℃。 3.根据权利要求1所述的一种高温下复合振动的车灯疲劳寿命仿真评估， 其特征在于： 所述步骤1中的灯具主要包含灯体、 面罩、 位置灯厚壁件、 转向灯厚壁件、 制动灯后壁件、 倒 车灯后壁件、 装饰框、 支架、 PCB板， 所述灯体为贯穿式， 所述灯体材料属性为ABS， 所述面罩 为贯穿式， 所述面罩材料属性为P MMA， 所述位置灯厚壁件为贯穿式， 所述位置灯厚壁件 材料 属性为光学PC， 所述转向灯厚壁件材料属性为光学PC， 所述制动灯后壁件材料属性为光学 PC， 所述倒车灯后壁件 材料属性为光学P C， 所述装饰框材料属性为光学P C， 所述支架材料属 性为PC， 所述PCB板材 料属性为FR4。 4.根据权利要求1所述的一种高温下复合振动的车灯疲劳寿命仿真评估， 其特征在于： 所述步骤2的整灯包含灯壳、 配光镜、 上侧装饰框、 位置灯 支架、 转向灯 支架、 下侧装饰框、 下 侧支架、 倒车灯厚壁件、 位置制动灯厚壁件、 位置制动灯 支架、 转向灯厚壁件、 P CB板， 所述灯 壳与配光镜固定连接， 所述上侧装饰框 分别与位置灯 支架、 转向灯支架弹簧连接， 且上侧装 饰框分别与位置灯支架、 转向灯支架 卡接， 所述上侧装饰框与灯壳螺栓连接， 所述下侧装饰 框与灯壳螺栓连接， 所述下侧支架和倒车灯厚壁件螺栓连接， 所述位置制动灯厚壁件分别 与位置制动灯支架、 转向灯支架、 灯壳螺栓连接， 所述转向灯厚壁件分别与转向灯支架、 灯 壳螺栓连接， 所述PCB板分别与位置制动灯厚壁件、 倒车灯厚壁件、 下侧支架、 灯壳螺栓连 接。 5.根据权利要求1所述的一种高温下复合振动的车灯疲劳寿命仿真评估， 其特征在于： 所述步骤3定义的材 料属性为常温和高温下的杨氏模量、 密度、 泊松比、 线性 膨胀系数。 6.根据权利要求1所述的一种高温下复合振动的车灯疲劳寿命仿真评估， 其特征在于： 所述步骤5的车灯温度场的变化范围较大， 所述热应力会随约束程度的增大而增大， 所述热 应力与零外载相平衡， 所述热应力具有自限性， 所述屈服 流动或高温蠕变会使热应力降低。 7.根据权利要求1所述的一种高温下复合振动的车灯疲劳寿命仿真评估， 其特征在于：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114297884 A 2所述步骤 7中的计算公 式为材料的拉伸强度 ‑热应力/疲劳极限的安全系数＝ 实际的材料疲 劳极限， 疲劳 极限/3＝1σ 应力值大小。 8.该一种高温下复合振动的车灯疲劳寿命的优化方法， 其特 征在于， 包 含以下步骤： S1、 通过试验判断安装的位置强度是否满足， 若是不满足则加强其灯具安装结构的强 度； S2、 若热应力较大， 使灯 具安装点处 的结构进行调整， 避免较多的固定放置于灯体的安 装点处； S3、 当灯具发生热膨胀时， 可以在热膨胀的方向上增 加加强筋结构， 以抵抗 其变形。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114297884 A 3