1.本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种乘用车排气系统三元催化器支架系统模态分析方法。
背景技术：2.乘用车三元催化器是汽车排气系统中最重要的机外净化装置，它可将汽车尾气排出的co、hc和nox等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。
3.三元催化器支架主要是用于支撑连接三元催化器，提高三元催化器模态，降低因发动机振动导致三元催化器长期处于共振状态最终导致三元催化器开裂失效甚至引起火灾的风险。
4.近些年，随着国家排放法规的不断加严，三元催化器越来越重，三元催化器支架设计难度也越来越大，同时对支架性能的cae仿真评价方法也提出了新的需求。一般的cae仿真评价方法计算量大，计算耗时长，评价效率低，无法满足支架方案设计初期对支架性能的快速评价需求。
技术实现要素：5.本发明提供了一种乘用车排气系统三元催化器支架系统模态分析方法，该方法将三元催化器等效为一个质心点，并用约束连接将质心点和支架进行连接，对非关键因素进行合理简化，重点突出研究对象，有效简化模型搭建工作，提高模型搭建以及cae计算效率，大幅减少了分析工作量。
6.本发明技术方案结合附图说明如下：
7.一种乘用车排气系统三元催化器支架系统模态分析方法，包括以下步骤：
8.步骤一、计算准备；
9.步骤二、模型搭建；
10.步骤三、计算分析；
11.步骤四、结果评价。
12.进一步的，所述步骤一的具体方法如下：
13.对三元催化器质量、质心进行收集，对三元催化器支架数据进行细化。
14.进一步的，所述步骤二的具体方法如下：
15.21)将三元催化器等效为一个质心点；
16.22)定义三元催化器支架系统各零件材料属性；
17.23)对三元催化器支架系统各零件连接关系进行约束；
18.24)对三元催化器支架系统各零件进行网格划分；
19.25)采用网格建立三元催化器支架系统各零件的有限元模型。
20.进一步的，所述步骤二中，将三元催化器等效的一个质心点和三元催化器支架进行连接；所述约束包括固定约束、刚性约束、和弹性约束。
21.进一步的，所述步骤三的具体方法如下：
22.根据三元催化器支架系统的有限元模型对整体的约束模态进行计算。
23.进一步的，所述步骤四的具体方法如下：
24.对步骤三的计算结果进行评价。
25.本发明的有益效果为：
26.本发明将三元催化器等效为一个质心点，并用约束连接将质心点和支架进行连接。对非关键因素进行合理简化，重点突出研究对象，有效简化模型搭建工作，提高模型搭建以及cae计算效率，大幅减少了分析工作量。有现有的cae计算相比，该分析方法可节省95％左右的计算时间，极大的提高了工作效率。同时将三元催化器及支架系统联合分析，相比于各自独立分析，更加符合实际，仿真效果更具设计参考价值。对三元催化器支架的初期选型设计具有重大指导意义。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
28.图1为三元催化器支架系统模态分析模型示意图。
29.图中：
30.1、第一三元催化器支架；2、第二三元催化器支架；3、第三三元催化器支架；4、第一固定约束；5、第二固定约束；6、第三固定约束；7、第四固定约束；8、第一刚性约束；9、第二刚性约束；10、第一弹性约束；11、第二弹性约束；12、第三弹性约束；13、第四弹性约束；14、三元催化器质心；15、三元催化器质量。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
32.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
34.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实
体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
35.参阅图1，一种乘用车排气系统三元催化器支架系统模态分析方法，包括以下步骤：
36.步骤一、计算准备；
37.具体方法如下：
38.对三元催化器质量、三元催化器质心14进行收集，对三元催化器支架数据进行细化。所述三元催化器支架包括第一三元催化器支架、第二三元催化器支架2和第三三元催化器支架3。
39.步骤二、模型搭建；
40.具体方法如下：
41.21)将三元催化器等效为一个质心点；
42.22)定义三元催化器支架系统各零件材料属性；
43.23)对三元催化器支架系统各零件连接关系进行约束；
44.24)对三元催化器支架系统各零件进行网格划分；
45.25)采用网格建立三元催化器支架系统各零件的有限元模型。
46.将三元催化器等效的一个质心点和三元催化器支架进行连接；所述约束包括固定约束、刚性约束和弹性约束。
47.所述固定约束包括第一固定约束4、第二固定约束5、第三固定约束6和第四固定约束7；将三元催化器支架与动力总成连接位置绝对固定。
48.所述刚性约束包括第一刚性约束8和第二刚性约束9；
49.所述弹性约束包括第一弹性约束10、第二弹性约束11、第三弹性约束12和第四弹性约束13。
50.步骤三、计算分析；
51.具体方法如下：
52.根据三元催化器支架系统的有限元模型对整体的约束模态进行计算。
53.步骤四、结果评价。
54.具体方法如下：
55.对步骤三的计算结果进行评价。
56.常规的评价方法是进行直接进行详细的cae计算，工作量大，耗时耗力，最终以三元催化器系统的模态和最大应力为评价手段进行评价。
57.本发明将三元催化器等效为一个质心点，并用约束连接将质心点和支架进行连接。对非关键因素进行合理简化，重点突出研究对象，有效简化模型搭建工作，提高模型搭建以及cae计算效率，大幅减少了分析工作量，节省了分析时间。同时将三元催化器及支架系统联合分析，相比于各自独立分析，更加符合实际，仿真效果更具设计参考价值。对三元催化器支架的初期选型设计具有重大指导意义。
58.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明的保护范围并不局限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
59.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
60.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
技术特征：1.一种乘用车排气系统三元催化器支架系统模态分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、计算准备；步骤二、模型搭建；步骤三、计算分析；步骤四、结果评价。2.根据权利要求1所述的一种乘用车排气系统三元催化器支架系统模态分析方法，其特征在于，所述步骤一的具体方法如下：对三元催化器质量、质心进行收集，对三元催化器支架数据进行细化。3.根据权利要求1所述的一种乘用车排气系统三元催化器支架系统模态分析方法，其特征在于，所述步骤二的具体方法如下：4.根据权利要求3所述的一种乘用车排气系统三元催化器支架系统模态分析方法，其特征在于，所述步骤二中，将三元催化器等效的一个质心点和三元催化器支架进行连接；所述约束包括固定约束、刚性约束、和弹性约束。5.根据权利要求1所述的一种乘用车排气系统三元催化器支架系统模态分析方法，其特征在于，所述步骤三的具体方法如下：根据三元催化器支架系统的有限元模型对整体的约束模态进行计算。6.根据权利要求1所述的一种乘用车排气系统三元催化器支架系统模态分析方法，其特征在于，所述步骤四的具体方法如下：对步骤三的计算结果进行评价。
技术总结本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种乘用车排气系统三元催化器支架系统模态分析方法。包括以下步骤：步骤一、计算准备；步骤二、模型搭建；步骤三、计算分析；步骤四、结果评价。本发明将三元催化器等效为一个质心点，并用约束连接将质心点和支架进行连接。对非关键因素进行合理简化，重点突出研究对象，有效简化模型搭建工作，提高模型搭建以及CAE计算效率，大幅减少了分析工作量。有现有的CAE计算相比，该分析方法可节省95％左右的计算时间，极大的提高了工作效率。同时将三元催化器及支架系统联合分析，相比于各自独立分析，更加符合实际，仿真效果更具设计参考价值。对三元催化器支架的初期选型设计具有重大指导意义。初期选型设计具有重大指导意义。初期选型设计具有重大指导意义。
技术研发人员：吴东强 张鹏 卫守琦 陈兴旺 梁锋 邱文彬
受保护的技术使用者：一汽奔腾轿车有限公司
技术研发日：2022.07.20
技术公布日：2022/11/1
