(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 202210615958.6 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 中国第一汽车股份有限公司 地址 130011 吉林省长 春市汽车 经济技术 开发区新红旗大街1号 (72)发明人 沈宇航　朱学武　武斌　王宏飞　 白晓松　 (74)专利代理 机构 北京远智汇知识产权代理有 限公司 1 1659 专利代理师 于丽平 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种逆变器壳体水管插拔力设计方法及逆 变器 (57)摘要 本发明涉及逆变器仿真分析技术领域， 具体 公开了一种逆变器壳体水管插拔力设计方法及 逆变器， 该方法基于逆变器壳体与水管结构装配 有限元模型进行非线性分析， 分析时分别加载逆 变器和水管间最小和最大过盈载荷， 来模拟逆变 器壳体与水管间应力、 应变和接触面接触压力； 并且当加载逆变器和水管间最大过盈载荷时， 水 管接触面最小接触压力大于管接触面最小接触 压力限值； 加载逆变器和水管间最小过盈载荷 时， 判断逆变器壳体应力小于逆变器壳体材料的 屈服强度， 且 水管应力小于水管材料的屈服强度 时， 确定逆变器壳体与水管间最大插拔力和最小 插拔力满足 需求， 并且能够 使逆变器壳体与水管 间插拔力适中， 保证逆变 器安全可靠 工作。 权利要求书2页 说明书8页 附图1页 CN 115034108 A 2022.09.09 CN 115034108 A 1.一种逆变 器壳体水 管插拔力设计方法， 其特 征在于， 包括： S1： 建立逆变 器壳体与水 管结构装配有限元模型； S2： 定义有限元模型 材料； S3： 施加有限元模型 载荷， 包括： 加载逆变器和水管间最小过盈载荷， 逆变器和水管间的最小过盈量为Umin； 加载逆变器 和水管间最大 过盈载荷， 逆变 器和水管间的最大 过盈量为Umax； S4： 施加有限元模型边界条件， 包括： 固定逆变 器与支撑 部件的接触表面； S5： 进行逆变 器壳体与水 管结构非线性有限元分析， 包括： 加载逆变器和水管间最小过盈载荷， 模拟在最小过盈载荷作用下逆变器壳体与水管间 应力、 应变和接触面接触压力； 加载逆变器和水管间最大过盈载荷， 模拟在最大过盈载荷作用下逆变器壳体与水管间 应力、 应变和接触面接触压力； S6： 判断以下 条件是否满足： 加载逆变器和水管间最小过盈载荷时， 判断水管接触面最小接触压力CPmin和管接触面 最小接触压力限值CPlim的大小； 加载逆变器和水管间最小过盈载荷时， 判断逆变器壳体应力Sg和逆变器壳体材料的屈 服强度Sgs的大小； 以及水 管应力St和水管材料的屈服强度Sts的大小； S7： 在S6中， 若CPmin＞CPlim， 且Sg＜Sgs， 且St＜Sts， 则确定逆变器壳体与水管间最大插拔 力Fy‑max和逆变器壳体与水 管间最小插拔力Fy‑min满足要求。 2.根据权利要求1所述的逆变器壳体水管插拔力设计方法， 其特征在于， S6中， 若CPmin ≤CPlim， 则将Umin的值增大第一设定值， 并重复S3； 若Sg≥Sgs， 或St≥Sts则将Umax的值减小第二设定值， 并重复S3 。 3.根据权利要求1所述的逆变器壳体水管插拔力设计方法， 其特征在于， 逆变器壳体水 管插拔力设计方法还 包括S8； S8： 基于加载逆变器和水管间最大过盈载荷时逆变器 壳体与水管间各个接触点的接触 压力、 逆变器壳体与水管间摩擦系数以及 逆变器壳体与水管间接触面积确定逆变器壳体与 水管间最大插拔力。 4.根据权利要求3所述的逆变器壳体水管插拔力设计方法， 其特征在于， 基于加载逆变 器和水管间最大过盈载荷时逆变器壳体与水管间各个接触点的接触压力、 逆变器壳体与水 管间摩擦系数以及逆变器壳体与水管间接触面积确定逆变器壳体与水管间最大插拔力的 公式为： Fy‑max＝CPave‑max* μ*S； 其中， CPave‑max为加载逆变器和水管间最大过盈 载荷时逆变器壳体与水管间的平均接触 压力， μ为逆变器 壳体与水管间摩擦系数； S为逆变器 壳体与水管间接触面积， CPi‑max为加载 逆变器和水管间最大过盈载荷时水管接触面上第i个节点的接触压力， n为逆变器壳体与水权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115034108 A 2管间接触面上的节点数。 5.根据权利要求3所述的逆变器壳体水管插拔力设计方法， 其特征在于， 逆变器壳体水 管插拔力设计方法还 包括S9； S9： 基于加载逆变器和水管间最小过盈载荷时逆变器 壳体与水管间各个接触点的接触 压力、 逆变器壳体与水管间摩擦系数以及 逆变器壳体与水管间接触面积确定逆变器壳体与 水管间最小插拔力。 6.根据权利要求5所述的逆变器壳体水管插拔力设计方法， 其特征在于， 基于加载逆变 器和水管间最小过盈载荷时逆变器壳体与水管间各个接触点的接触压力、 逆变器壳体与水 管间摩擦系数以及逆变器壳体与水管间接触面积确定逆变器壳体与水管间最小插拔力的 公式为： Fy‑min＝CPave‑min* μ*S； 其中， CPave‑min为载逆变器和水管间最小过盈载荷时逆变器壳体与水管间平均接触压 力， μ为逆变器 壳体与水管间摩擦系数； S为逆变器 壳体与水管间接触面积， CPi‑min为加载逆 变器和水管间最小过盈载荷时水管接触面上第i个节点的接触压力， n为逆变器壳体与水管 间接触面上的节点数。 7.根据权利要求1 ‑6任一项所述的逆变器 壳体水管插拔力设计方法， 其特征在于， S1包 括： 分别对逆变器 壳体与水管进行网格划分， 然后 通过定义逆变器壳体与 水管间为接触关 系将逆变器壳体与水管装配在一起， 其中， 逆变器壳体侧定义为主面， 水管侧定义为从面， 主面上节点与从面上节点 一一对应， 并将水 管接触面上的节点建立节点 集合。 8.根据权利要求1 ‑6任一项所述的逆变器 壳体水管插拔力设计方法， 其特征在于， S2包 括： 分别定义逆变器壳体与水管有限元模型材料的弹性模量E、 泊松比μ和弹塑性属性， 其 中， 弹塑性属性定义 为真实应力σ 与塑性应 变 εp关系。 9.根据权利要求1 ‑6任一项所述的逆变器壳体水管插拔力设计方法， 其特征在于， S5 中， 进行逆变 器壳体与水 管结构非线性有限元分析时采用的求 解器为ABAQUS/standard。 10.一种逆变器， 包括逆变器壳体和与所述逆变器壳体过盈插接的水管， 其特征在于， 采用权利要求 1‑9任一项所述的逆变器壳体水管插拔力设计方法设计所述逆变器壳体与所 述水管间的最大插拔力和最小插拔力。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115034108 A 3