CN108959799B - 一种汽车空调冷凝器的建模方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车空调冷凝器的建模方法，包括以下步骤：1)测量汽车空调冷凝器结构的体积及质量，计算建模材料的密度；2）截取能代表所述汽车空调冷凝器整体结构的单胞结构作为试件，并按照整车坐标系标明方向，进行压缩试验；3）采用所述单胞试件，进行准静态压缩试验，并测量试验体积应变与压缩应变之间的关系；4）采用所述单胞试件，进行不同应变率条件下的动态压缩试验。5）对所述单胞试件进行剪切试验；6）建立所述汽车空调冷凝器实体轮廓网格模型；7）整理上述试验数据，建立所述汽车空调冷凝器数值模拟模型。本发明的方法大大缩短了空调冷凝器的建模时间，仿真精度达到95%以上，解决了汽车空调冷凝器的建模难题。

Description

一种汽车空调冷凝器的建模方法

技术领域

本发明属于汽车碰撞试验技术领域，具体是一种汽车空调冷凝器的建模方法。

背景技术

随着经济社会的发展，人们对汽车性能特别是安全性能的要求越来越高。国家层面也建立了碰撞安全法规及C-NCAP碰撞安全星级评价体系，近期又建立了基于保险行业的汽车事故维修评价体系。近年国内汽车工业的蓬勃发展，汽车制造商在汽车安全性能开发领域不仅仅满足于符合法规的最低要求，纷纷把汽车碰撞安全C-NCAP五星评价以及较低的事故维修成本评价作为汽车安全性能开发的目标。现代汽车制造业中，汽车安全仿真分析是汽车安全性能开发最重要的工具。采用汽车安全仿真分析的技术，可以在汽车开发前期的数据阶段对汽车安全性能进行预测、评价及安全性能优化，确保在开发的第一辆试验车即满足汽车安全性能开发目标要求，避免实车阶段的设计变更及模具更改，可以为汽车安全性能开发节省大量的时间成本及模具成本。汽车碰撞安全仿真分析，是指采用有限元分析方法，在计算机中把汽车设计数模建立成一个一个离散的网格单元模式，通过建立与实车试验相同的碰撞工况，实现在数模阶段预测开发车辆的安全性能，并进行性能优化。

汽车碰撞安全仿真分析的第一步，是对数模进行有限元网格划分。对于汽车本身的绝大部分零件，如钣金件、塑料件、泡沫件，甚至注塑件，网格划分都是可以实现并且效率能够满足工程要求的。但是汽车空调冷凝器是由小块铝片铝管拼接而成的非常复杂的结构，这种结构在进行碰撞安全仿真建模时会出现两大难题。一是网格划分的工作量非常大，仅一个空调冷凝器进行网格建模就需要花费建模团队一年甚至数年的时间，而汽车开发过程中进行整车所有零部件碰撞安全仿真建模的时间往往只有半个月，因此耗费巨大的时间在一个零部件上的建模是汽车开发过程中无法接受的。二是对空调冷凝器进行精细化的建模会导致计算时间被大幅度拉长。目前整车碰撞安全的网格尺寸为8mm，一般一个模型计算的可接受时间是12小时。如果空调冷凝器进行精细网格划分，网格的尺寸只能达到0.8mm量级，这样网格数量就是8mm网格的10¹⁰倍，计算时间步长就变成8mm网格的0.1倍，总的计算时间就是8mm网格的10¹¹倍，这也是汽车开发无法接受的。基于上述原因，现在的碰撞安全仿真分析技术，在处理空调冷凝器时往往采用人为简化，输入经验参数。空调冷凝器处于汽车发动机前端，处于整车正面碰撞工况最重要的吸能和变形区域，人为简化的空调冷凝器模型计算精度不足(人为简化的空调冷凝器仿真精度不足50％)，会在整车碰撞安全仿真分析中引入压溃空间和纵梁变形模式的误差，最终导致整车加速度产生误差，影响约束系统匹配及最终的假人伤害值得分，严重时会导致设计样车出来之后的设计变更及部分模具重开的后果。因此，建立简洁、准确、高效的空调冷凝器碰撞安全仿真模型是汽车开发中亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种汽车空调冷凝器的建模方法，该建模方法避免了汽车空调冷凝器结构件在碰撞安全仿真分析中建模工作量大、计算时间长、仿真精度低的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

用网格描述均匀复杂结构的整体轮廓(而非具体构造)，用能代表该均匀复杂结构的单胞体结构的力学响应作为材料本构数据进行建模。本发明将传统的建模思路——建立与结构高度符合的复杂网格模型配合该结构的单一材料参数，转换成——将复杂的结构模型简化成简单的实体网格配合该结复杂构件的综合力学响应参数。复杂构件的力学本构参数建立之后就可以一直保留，随时调用，不随复杂结构件轮廓的改变而改变。本发明主要建立空调冷凝器的结构力学参数，进而建立精确简化模型。本发明的建模方法具体如下：

1)测量汽车空调冷凝器结构的体积及质量，计算建模材料的密度。

2)截取能代表所述汽车空调冷凝器整体结构的“单胞”结构作为试件，并按照整车坐标系标明方向，进行压缩试验。所述“单胞”结构包含两层散热片与两层散热管，是包含空调冷凝器结构所有要素能够代表空调冷凝器结构响应并能够稳定进行试验的最小单元。

3)采用所述“单胞”试件，进行X、Y、Z三个方向的准静态压缩试验，并测量X、Y方向试验体积应变与压缩应变之间的关系。最终拟合的相对体积与线应变的关系为：

Vx＝Aε2+Bε+C   (1)

Vy＝Dε2+Fε+G1   (2)

Vz＝Hε；   (3)

其中，V_x、V_y、V_z分别为X、Y、Z方向的相对体积；ε是线应变；A、B、C、D、F、G、H分别为拟合系数，其中A取值范围为-0.48～-0.35，B取值范围为-0.05～-0.04，C取值范围为0.8～1.2，D取值范围为-0.155～-0.135，F取值范围为-0.175～-0.155，G取值范围为0.8～1.2，H取值范围为0.8～1.2。

4)采用所述“单胞”试件，进行X、Y、Z三个方向不同应变率条件下的动态压缩试验。

5)对所述“单胞”试件进行X、Y、Z三个方向的剪切试验。

6)建立所述汽车空调冷凝器实体轮廓网格模型。

7)整理上述试验数据，建立所述汽车空调冷凝器数值模拟模型，所述数值模拟模型具有以下参数：

所述空调冷凝器结构折算成实体网格的材料密度RO；

所述空调冷凝器被压实后的弹性模量E；

所述空调冷凝器被压实后的相对体积VF；

所述数字网格模型材料粘性系数MU；

X方向上的压缩正应力与相对体积之间的关系曲线LCA；

Y方向上的压缩正应力与相对体积之间的关系曲线LCB；

Z方向上的压缩正应力与相对体积之间的关系曲线LCC；

XY方向剪切应力与相对体积的关系曲线LCAB；

YZ方向剪切应力与相对体积的关系曲线LCBC；

ZX方向剪切应力与相对体积的关系曲线LCCA；

所述空调冷凝器未被压缩情况下，X方向的弹性模量EAAU；

所述空调冷凝器未被压缩情况下，Y方向的弹性模量EBBU；

所述空调冷凝器未被压缩情况下，Z方向的弹性模量EBBU；

所述空调冷凝器未被压缩情况下，X方向的剪切模量EABU；

所述空调冷凝器未被压缩情况下，Y方向的剪切模量EBCU；

所述空调冷凝器未被压缩情况下，Z方向的剪切模量ECAU。

进一步的，所述数字网格模型各个参数的描述或取值范围如下：

所述材料密度RO取值范围为3.0×10^-7Kg/mm³～5.0×10^-7Kg/mm³；

所述弹性模量E取值范围为6500MPa～7500MPa；

所述相对体积VF取值范围为0.3～0.5；

所述粘性系数MU取值范围为0.02～0.1；

所述关系曲线LCA具有以下特征：

所述关系曲线LCA上有四个波峰，第一峰值取值范围为4.8MPa～6.0MPa，第二峰值取值范围为4.3MPa～5.0MPa；第三峰值取值范围为2.8MPa～3.4MPa；第四峰值取值范围为2.7MPa～3.1MPa，所述关系曲线LCA在相对体积达到0.18～0.25范围内时开始持续上扬；

所述关系曲线LCB具有以下特征：

所述关系曲线LCB有一个峰值为7.5MPa的压溃峰，在相对体积达到0.12～0.25范围时曲线开始完全压溃上扬；

所述关系曲线LCC具有以下特征：

所述关系曲线LCC应力随着应变率的增加而增加，第一个波峰的范围为0.33MPa～0.8Mpa，在相对体积达到0.3～0.4范围时曲线开始完全压溃上扬；

所述关系曲线LCAB具有以下特征：峰值取值范围为1.2MPa～1.8MPa；

所述关系曲线LCBC具有以下特征：峰值取值范围为1.1MPa～1.45MPa；

所述关系曲线LCCA具有以下特征：峰值取值范围为0.9MPa～1.3MPa；

所述弹性模量EAAU的取值范围为600MPa～1000MPa；

所述弹性模量EBBU的取值范围为600MPa～1000MPa；

所述弹性模量ECCU的取值范围为500MPa～700MPa；

所述剪切模量EABU的取值范围为400MPa～600MPa；

所述剪切模量EBCU的取值范围为400MPa～600MPa；

所述剪切模量ECAU的取值范围为400MPa～600MPa。

进一步的，所述步骤3)测量X、Y方向试验体积应变与压缩应变之间的关系采用蜡封法，具体过程为：在进行X、Y、Z每个方向的准静态压缩试验过程中，在试验进行到事先设计的不同的压缩线应变时刻，停止试验，使用液态蜡烛将试验后的“单胞”试件表面封堵(防止试件内部进水)，然后将封堵后的“单胞”试件放入量筒中，根据放入“单胞”试件前后液面差测量出每个线应变时刻对应的试件体积，然后根据公式

计算出每个线应变对应的相对体积。其中V_x,V_y,V_z分别表示X、Y、Z三个方向的压缩试验不同阶段试件的相对体积；V表示不同阶段试件的体积，V₀表示试件的初始体积。

进一步的，确定所述关系曲线LCA、关系曲线LCB、关系曲线LCC的方法：

确定所述关系曲线LCA的方法为：

把X方向不同应变率条件下的压缩应力-应变曲线转换成应力-相对体积曲线，其中应变与相对体积之间的转换通过公式(1)进行；

确定所述关系曲线LCB的方法为：

把Y方向不同应变率条件下的压缩应力-应变曲线转换成应力-相对体积曲线，其中应变与相对体积之间的转换通过公式(2)进行；

确定所述关系曲线LCC的方法为：

把Z方向不同应变率条件下的压缩应力-应变曲线转换成应力-相对体积曲线，其中应变与相对体积之间的转换通过公式(3)进行。

本发明的一种汽车空调冷凝器的建模方法，根据汽车空调冷凝器是一种均匀的复杂结构特点，把汽车空调冷凝器的这种均匀结构理解成一种新型的各项异性的简单立体材料，采用试验和理论相结合的方法对空调冷凝器结构件进行碰撞工况下可能出现的各种力学响应进行测试和分析，将得到的数据整理成该种新型材料的材料力学响应数据(材料本构)，然后均匀复杂的空调冷凝器结构件就简化成一种新型的均质立体的材料(建立的网格模型如图1所示)以及该材料对应的材料本构数据，最终通过空调冷凝器结构件的整体试验与仿真模型对比，修正材料本构并检验仿真精度。经过验证，采用本发明的方法建立的空调冷凝器模型，空调冷凝器的建模时间只需要两分钟，仿真精度达到95％以上，计算的时间步长与整车模型一致，空调冷凝器的网格数量为5000个左右(整车的网格数量约为300万个)，采用本发明建立的空调冷凝器模型不会对整车碰撞安全仿真分析时间产生影响。

附图说明

图1是本发明采用的汽车空调冷凝器网格模型；

图2是本发明一个实施例中X、Y、Z三个方向的准静态压缩试验结果图，其中图2a显示X方向的试验结果，图2b显示Y方向的试验结果，图2c显示Z方向的试验结果。

图3是本发明一个实施例中X、Y方向准静态压缩试验体积应变与压缩应变之间的关系图，其中图3a显示Y方向体积应变与压缩应变之间的关系，其中图3b显示X方向体积应变与压缩应变之间的关系；

图4是本发明一个实施例中单胞试件在X方向上在不同应变率条件下的动态压缩试验结果图，图4a至4e的应变率依次为1/s，10/s，100/s，200/s，300/s；

图5是本发明一个实施例中单胞试件在Y方向上在不同应变率条件下的动态压缩试验结果图，图5a至5e的应变率依次为1/s，10/s，100/s，200/s，300/s；

图6是本发明一个实施例中单胞试件在Z方向上在不同应变率条件下的动态压缩试验结果图，图6a至6e的应变率依次为1/s，10/s，100/s，200/s，300/s；

图7是本发明一个实施例中，对单胞试件进行YX、ZX、ZY三个方向的剪切试验结果图，其中图7a显示YX、ZX、ZY三个方向的剪切试验结果，图7b显示YX、ZX、ZY三个方向的剪切试验结果，图7c显示YX、ZX、ZY三个方向的剪切试验结果；

图8是本发明一个实施例中根据试验结果确定的数字网格模型的参数；

图9a至9f分别是本发明一个实施例中LCA、LCB、LCC、LCAB、LCBC、LCCA的曲线形态图；

图10为三点弯曲冲击验证试验的试验结果与本发明一个实施例仿真结果的变形对比，其中图10a至10d显示三点弯曲冲击验证试验过程中试件在不同阶段的变形，图10e至10h显示本发明的仿真在与10e至10h对应的时间上仿真试件的变形；

图11a和11b分别为Y、Z方向三点弯曲冲击验证试验的试验结果与本发明一个实施例中仿真结果的力-位移结果曲线对比图；

图12a和12b是第二个实施例中，仿真力-位移结果曲线与实验结果的对比图；

图13a和13b是第三个实施例中，仿真力-位移结果曲线与实验结果的对比图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明提出的一种汽车空调冷凝器的建模方法进行详细说明。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。

实施例一：

一种汽车空调冷凝器的建模方法包括以下步骤：

1)测量汽车空调冷凝器结构的体积及质量，计算建模材料的密度。

2)截取能代表汽车空调冷凝器整体结构的“单胞”结构作为试件，并按照整车坐标系标明方向，进行压缩试验。

3)采用“单胞”试件，进行X、Y、Z三个方向的准静态压缩试验，并测量X、Y方向试验体积应变与压缩应变之间的关系。X、Y、Z三个方向的准静态压缩试验结果如图2a至2c所示，X、Y方向试验体积应变与压缩应变之间的关系如图3a和3b所示。

测量X、Y方向试验体积应变与压缩应变之间的关系采用蜡封法，具体过程为：在进行X、Y、Z每个方向的准静态压缩试验过程中，在试验进行到事先设计的不同的压缩线应变时刻，停止试验，使用液态蜡烛将试验后的“单胞”试件表面封堵(防止试件内部进水)，然后将封堵后的“单胞”试件放入量筒中，根据放入“单胞”试件前后液面差测量出每个线应变时刻对应的试件体积，然后根据公式

计算出每个线应变对应的相对体积。其中V_x,V_y,V_z分别表示X、Y、Z三个方向的压缩试验不同阶段试件的相对体积；V表示不同阶段试件的体积，V₀表示试件的初始体积。

最终拟合的相对体积与线应变的关系为：

Vx＝Aε2+Bε+C   (1)

Vy＝Dε2+Fε+G1   (2)

Vz＝Hε；   (3)

其中，V_x、V_y、V_z分别为X、Y、Z方向的相对体积；ε是线应变；A、B、C、D、F、G、H分别为系数，其中A取值范围为-0.48～-0.35，本实施例中取值为-0.426；B取值范围为-0.05～-0.04，本实施例中取值为-0.045；C取值范围为0.8～1.2，本实施例中取值为1；D取值范围为-0.155～-0.135，本实施例中取值为0.145；F取值范围为-0.175～-0.155，本实施例中取值为-0.162；G取值范围为0.8～1.2，本实施例中取值为1；H取值范围为0.8～1.2，本实施例中取值为1。

4)采用“单胞”试件，进行X、Y、Z三个方向不同应变率条件下的动态压缩试验，试验结果如图4至6所示。

5)对“单胞”试件进行X、Y、Z三个方向的剪切试验。试验结果如图7所示。

6)建立汽车空调冷凝器实体轮廓网格模型。

7)如图8所示，根据LS-DYNA软件程序中的MAT26材料卡片，整理上述试验数据，建立汽车空调冷凝器数字网格模型，数字网格模型具有以下参数：

空调冷凝器结构折算成实体网格的材料密度R₀，材料密度R₀取值范围为3.0×10^{- 7}Kg/mm³～5.0×10^-7Kg/mm³，本实施例中取值为R₀＝4.0×10^-7Kg/mm³。

空调冷凝器被压实后的弹性模量E，弹性模量E取值范围为6500MPa～7500MPa,本实施例中取值为E＝7000MPa。

空调冷凝器被完全压实后的相对体积VF，相对体积VF取值范围为0.3～0.5，本实施例中取值为VF＝0.41。

数字网格模型材料粘性系数MU，粘性系数MU取值范围为0.02～0.1，本实施例中取值为MU＝0.05。

X方向上的压缩正应力与相对体积之间的关系曲线LCA，关系曲线LCA具有以下特征：

关系曲线LCA上有四个波峰，第一峰值取值范围为4.8MPa～6.0MPa，本实施例中取值为5.5MPa；第二峰值取值范围为4.3MPa～5.0Mpa，本实施例中取值为4.7MPa；第三峰值取值范围为2.8MPa～3.4Mpa，本实施例中取值为3.1MPa；第四峰值取值范围为2.7MPa～3.1MPa，本实施例中取值为2.9MPa；关系曲线LCA在相对体积达到0.18～0.25范围内时开始持续上扬，本实施例中，关系曲线LCA在相对体积达到0.2范围内时开始持续上扬。确定关系曲线LCA的方法为：把X方向不同应变率条件下的压缩应力-应变曲线转换成应力-相对体积曲线，其中应变与相对体积之间的转换通过公式(1)进行。本实施例中LCA如图9a所示。

Y方向上的压缩正应力与相对体积之间的关系曲线LCB，关系曲线LCB具有以下特征：

关系曲线LCB有一个峰值为7.5MPa的压溃峰，在相对体积达到0.12～0.25范围时曲线开始完全压溃上扬，本实施例中LCB在相对体积达到0.17时开始完全压溃上扬。确定关系曲线LCB的方法为：把Y方向不同应变率条件下的压缩应力-应变曲线转换成应力-相对体积曲线，其中应变与相对体积之间的转换通过公式(2)进行。本实施例中LCB如图9b所示。

Z方向上的压缩正应力与相对体积之间的关系曲线LCC，关系曲线LCC具有以下特征：

关系曲线LCC随着应变率的增加，第一个波峰的范围为0.33MPa～0.8Mpa，在相对体积达到0.3～0.4范围时曲线开始完全压溃上扬，本实施例中LCC在相对体积达到0.35时开始完全压溃上扬。确定关系曲线LCC的方法为：把Z方向不同应变率条件下的压缩应力-应变曲线转换成应力-相对体积曲线，其中应变与相对体积之间的转换通过公式(3)进行。本实施例中LCC如图9c所示。

XY方向剪切应力与相对体积的关系曲线LCAB，关系曲线LCAB具有以下特征：峰值取值范围为1.2MPa～1.8Mpa，本实施例中峰值为1.5MPa。本实施例中LCAB如图9d所示。

YZ方向剪切应力与相对体积的关系曲线LCBC，关系曲线LCBC具有以下特征：峰值取值范围为1.1MPa～1.45Mpa，本实施例中峰值为1.38MPa。本实施例中LCBC如图9e所示。

ZX方向剪切应力与相对体积的关系曲线LCCA，关系曲线LCCA具有以下特征：峰值取值范围为0.9MPa～1.3Mpa，本实施例中峰值为1.1MPa。本实施例中LCCA如图9f所示。

空调冷凝器未被压缩情况下，X方向的弹性模量EAAU，弹性模量EAAU的取值范围为600MPa～1000Mpa，本实施例中EAAU＝800MPa。

空调冷凝器未被压缩情况下，Y方向的弹性模量EBBU，弹性模量EBBU的取值范围为600MPa～1000Mpa，本实施例中EBBU＝800MPa。

空调冷凝器未被压缩情况下，Z方向的弹性模量ECCU，弹性模量ECCU的取值范围为500MPa～700Mpa，本实施例中ECCU＝600MPa。

空调冷凝器未被压缩情况下，X方向的剪切模量EABU，剪切模量EABU的取值范围为400MPa～600Mpa，本实施例中EABU＝500Mpa。

空调冷凝器未被压缩情况下，Y方向的剪切模量EBCU，剪切模量EBCU的取值范围为400MPa～600Mpa，本实施例中EBCU＝500MPa。

空调冷凝器未被压缩情况下，Z方向的剪切模量ECAU，剪切模量ECAU的取值范围为400MPa～600Mpa，本实施例中ECAU＝500MPa。

三点弯曲冲击验证试验的试验结果与本发明一个实施例在本发明建模基础上仿真结果的变形对比如图10a至10h，Y、Z方向三点弯曲冲击验证试验的试验结果与本发明一个实施例中在本发明建模基础上仿真结果的力-位移结果曲线对比如图11a和11b所示。验证结果表明，本发明的建模方法建立的空调冷凝器数字网格模型精度达到95％以上。

在上述第一个实施例的基础上，增加第二个实施例，各个可变动参数取值如下：A＝-0.48，B＝-0.05，C＝0.8，D＝-0.155，F＝-0.175，G＝0.8，H＝0.8，R₀＝5.0×10^-7Kg/mm³，E＝7500MPa，VF＝0.5，MU＝0.05，LCA第一波峰6MPa，LCA第二波峰5MPa，LCA第三波峰3.4MPa，LCA第四波峰3.1MPa，LCAB波峰1.8MPa，LCBC波峰1.45MPa，LCCA波峰1.3MPa，EAAU＝1000MPa，EBBU＝1000MPa，ECCU＝700MPa，EABU＝600MPa，EBCU＝600MPa，ECAU＝600MPa。

在上述第一个实施例的基础上，增加第三个实施例，各个可变动参数取值如下：A＝-0.35，B＝-0.04，C＝01.2，D＝-0.135，F＝-0.155，G＝1.2，H＝1.2，R₀＝3.0×10^-7Kg/mm³，E＝3500MPa，VF＝0.3，MU＝0.05，LCA第一波峰4.8MPa，LCA第二波峰4.3MPa，LCA第三波峰2.8MPa，LCA第四波峰2.7MPa，LCAB波峰1.82MPa，LCBC波峰1.1MPa，LCCA波峰0.9MPa，EAAU＝600MPa，EBBU＝600MPa，ECCU＝500MPa，EABU＝400MPa，EBCU＝400MPa，ECAU＝400MPa。

第二个实施例与第三个实施例的仿真力-位移结果曲线与实验结果的对比如图12a、12b与13a、13b所示

基于对本发明优选实施方式的描述，应该清楚，由所附的权利要求书所限定的本发明并不仅仅局限于上面说明书中所阐述的特定细节，未脱离本发明宗旨或范围的对本发明的许多显而易见的改变同样可能达到本发明的目的。

Claims (3)

1.一种汽车空调冷凝器的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)测量汽车空调冷凝器结构的体积及质量，计算建模材料的密度；

2)截取能代表所述汽车空调冷凝器整体结构的“单胞”结构作为试件，并按照整车坐标系标明方向，进行压缩试验；所述“单胞”结构包含两层散热片与两层散热管，是包含空调冷凝器结构所有要素能够代表空调冷凝器结构响应并能够稳定进行试验的最小单元；

3)采用所述“单胞”试件，进行X、Y、Z三个方向的准静态压缩试验，并测量X、Y方向试验体积应变与压缩应变之间的关系；最终拟合的相对体积与线应变的关系为：

Vx＝Aε2+Bε+C  (1)

Vy ＝Dε2+Fε+G  (2)

Vz ＝Hε；  (3)

其中，V_x、V_y、V_z分别为X、Y、Z方向的相对体积；ε是线应变；A、B、C、D、F、G、H分别为拟合系数，其中A取值范围为-0.48～-0.35，B取值范围为-0.05～-0.04，C取值范围为0.8～1.2，D取值范围为-0.155～-0.135，F取值范围为-0.175～-0.155，G取值范围为0.8～1.2，H取值范围为0.8～1.2；

4)采用所述“单胞”试件，进行X、Y、Z三个方向不同应变率条件下的动态压缩试验；

5)对所述“单胞”试件进行X、Y、Z三个方向的剪切试验；

6)建立所述汽车空调冷凝器实体轮廓网格模型；

7)整理步骤1)至6)试验数据，建立汽车空调冷凝器数字网格模型，所述汽车空调冷凝器数字网格模型具有以下参数：

所述空调冷凝器结构折算成实体网格的材料密度RO；

所述空调冷凝器被压实后的弹性模量E；

所述空调冷凝器被完全压实后的相对体积VF；

所述汽车空调冷凝器数字网格模型材料粘性系数MU；

X方向上的压缩正应力与相对体积之间的关系曲线LCA；

Y方向上的压缩正应力与相对体积之间的关系曲线LCB；

Z方向上的压缩正应力与相对体积之间的关系曲线LCC；

XY方向剪切应力与相对体积的关系曲线LCAB；

YZ方向剪切应力与相对体积的关系曲线LCBC；

ZX方向剪切应力与相对体积的关系曲线LCCA；

所述空调冷凝器未被压缩情况下，X方向的弹性模量EAAU；

所述空调冷凝器未被压缩情况下，Y方向的弹性模量EBBU；

所述空调冷凝器未被压缩情况下，Z方向的弹性模量ECCU；

所述空调冷凝器未被压缩情况下，X方向的剪切模量EABU；

所述空调冷凝器未被压缩情况下，Y方向的剪切模量EBCU；

所述空调冷凝器未被压缩情况下，Z方向的剪切模量ECAU。

2.根据权利要求1所述的汽车空调冷凝器的建模方法，其特征在于，所述汽车空调冷凝器数字网格模型各个参数的描述或取值范围如下：

所述材料密度RO取值范围为3.0×10^-7Kg/mm³～5.0×10^-7Kg/mm³；

所述弹性模量E取值范围为6500MPa～7500MPa；

所述相对体积VF取值范围为0.3～0.5；

所述粘性系数MU取值范围为0.02～0.1；

所述关系曲线LCA具有以下特征：

所述关系曲线LCA上有四个波峰，第一峰值取值范围为4.8MPa～6.0MPa，第二峰值取值范围为4.3MPa～5.0MPa；第三峰值取值范围为2.8MPa～3.4MPa；第四峰值取值范围为2.7MPa～3.1MPa，所述关系曲线LCA在相对体积达到0.18～0.25范围内时开始持续上扬；

所述关系曲线LCB具有以下特征：

所述关系曲线LCB有一个峰值为7.5MPa的压溃峰，在相对体积达到0.12～0.25范围时曲线开始完全压溃上扬；

所述关系曲线LCC具有以下特征：

所述关系曲线LCC随着应变率的增加，第一个波峰的范围为0.33MPa～0.8Mpa，在相对体积达到0.3～0.4范围时曲线开始完全压溃上扬；

所述关系曲线LCAB具有以下特征：峰值取值范围为1.2MPa～1.8MPa；

所述关系曲线LCBC具有以下特征：峰值取值范围为1.1MPa～1.45MPa；

所述关系曲线LCCA具有以下特征：峰值取值范围为0.9MPa～1.3MPa；

所述弹性模量EAAU的取值范围为600MPa～1000MPa；

所述弹性模量EBBU的取值范围为600MPa～1000MPa；

所述弹性模量ECCU的取值范围为500MPa～700MPa；

所述剪切模量EABU的取值范围为400MPa～600MPa；

所述剪切模量EBCU的取值范围为400MPa～600MPa；

所述剪切模量ECAU的取值范围为400MPa～600MPa。

3.根据权利要求1所述的汽车空调冷凝器的建模方法，其特征在于，所述步骤3)测量X、Y方向试验体积应变与压缩应变之间的关系采用蜡封法，具体过程为：在进行X、Y、Z每个方向的准静态压缩试验过程中，在试验进行到事先设计的不同的压缩线应变时刻，停止试验，使用液态蜡烛将试验后的“单胞”试件表面封堵，然后将封堵后的“单胞”试件放入量筒中，根据放入“单胞”试件前后液面差测量出每个线应变时刻对应的试件体积，然后根据公式

计算出每个线应变对应的相对体积；其中V_x,V_y,V_z分别表示X、Y、Z三个方向的压缩试验不同阶段试件的相对体积；V表示不同阶段试件的体积，V₀表示试件的初始体积；

进一步的，确定所述关系曲线LCA、关系曲线LCB、关系曲线LCC的方法：

确定所述关系曲线LCA的方法为：

把X方向不同应变率条件下的压缩应力-应变曲线转换成应力-相对体积曲线，其中应变与相对体积之间的转换通过公式(1)进行；

确定所述关系曲线LCB的方法为：

把Y方向不同应变率条件下的压缩应力-应变曲线转换成应力-相对体积曲线，其中应变与相对体积之间的转换通过公式(2)进行；

确定所述关系曲线LCC的方法为：

把Z方向不同应变率条件下的压缩应力-应变曲线转换成应力-相对体积曲线，其中应变与相对体积之间的转换通过公式(3)进行。

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