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汽车后背门刚度分析

作者:真人百家乐  来源:ag8真人  时间:2020-07-21 13:06  点击:

  汽车后背门刚度分析21 世纪以来,世界汽车工业一片低迷,各大汽车 公司利润日渐缩减,而中国却表现出成为汽车大国的潜 力,产销量节节上升,市场呈现出一派欣欣向荣之势。 汽车工业成为行业新宠,世界各大汽车公司纷纷抢滩中 国市场,而中国的民营企业也大量涌入汽车行业。为了 抢占市场,赢得消费者的青睐,汽车厂家都加大了研发 力度以缩短新车型的投放周期。在此背景下,自主研发 登上了中国汽车业的舞台,成为中国汽车企业发挥比较 优势的主要砝码。 计算机辅助工程分析采用虚拟分析方法对结构的性能进行模拟仿真,预测结构的性能,优化结构的 设计,为产品研发提供指南,为解决实际工程问题提 供依据。在汽车产品研发的整个过程中,C 对汽车结构的强度、刚度、车辆的振动噪声、舒适平顺 性、耐久性、多刚体动力学、碰撞、乘员的安全 及动力总成(发动机和变速器)的性能等方面进行模拟 仿真分析、预测结构的性能、判断设计的合理 性、优化 结构的设计。它可以解决汽车在使用过程中 的质量问 题,大大提高了汽车产品的研发水平。 利用世界 有限元分析软件MSC.Nastran,对车门的有限元模 建立,分析车门在各种可能工况下的应力和变形,可以 确定车门结构设计的合理性、可靠性,使之满足各 术性能要求。应可靠,为此,开闭件应有足够的刚度。刚度不足,会 导致开闭件局部区域出现过大的变形,影响密封性、安 全性,从而影响车辆的正常使用。车门作为一个综合性 的转动部件,它和车身一起组成乘客的周围空间,应当 具有良好的振动特性和足够的刚度和强度,以满足闭合 时的耐冲击性能和侧碰时的耐碰撞性能。所以,车门在 汽车的生命周期中应安全、开闭自如且结构和制造成本 合理。 后背门有限元的建立、分析及结果 以某车型后背门为研究对象, 依据国家相关技术标 准,利用有限元法,使用 MSC.Nastran 软件对其进行 1.后背门的有限元建立有限元的建立以某公司提供的标准建立(如表1 有限元划分的质量标准车门的要求 车门是汽车的关键总成之一,也是使用最为频繁 的总成之一。除了保证外形美观以外,开闭件的开、关 98 MC 现代零部件 推荐值备注 四边形 三角形 歪斜度 <45 <11长度/mm 8L25 一般10~20 雅可比系数 0.6 长宽比 最小角度>45 >30 最大角度 <130 <120 紧急时刻步幅 10 -6 三角形比率 单个零件中小于12%,整车模型中小于8% 后背门扭转刚度位移云图车身制造 Car Body Manufacturing 转动自由度,并在橡胶减振块施加如图4所示240N 轴的转矩。后背门有限元模型节点总数为11 221 个,单元总 为11008 个,三角形单元492 个,占总单元4.5%(小 8%),符合建模要求。2.下垂刚度分析 (1)约束及载荷 为评价后背门的下垂特性,可 以把后背门的载荷情况考虑为如图2 所示,在铰链处不 约束绕Y 向转动自由度,在门锁处仅约束X 向平动自由 度,并在门锁处施加-Z 向900N (2)分析结果后背门扭转刚度位移云图如图5 示。在后背门左侧和右侧底部最大X 向变形为3.789mm -3.633mm。在橡胶减振块左侧和右侧加载处X向变形 别为3.394mm和-3.225mm。 (2)分析结果 后背门垂向位移云图如图3 ,在门锁扣中央处的垂向变形为3.232mm。 后背门扭转角度: =arcsin[(3.394+3.225)/1070.964]=0.354后背门扭转刚度:T/θ =240/0.354=677.966 Nm/ 结语 通过分析得出结论: (1)后背门的门锁垂向位移为 3.232m m,下垂 刚度为 278.465N/m m。与公司的经验数据对比(2~ 9mm),满足后背门的下垂刚度要求。 (2)后背门扭转刚度为 677.966N m/,与公司同 类车的后背门扭转刚度数据对比,满足后背门的扭转刚 度要求。 综合以上两个结论可得出后背门的刚度符合刚度 后背门下垂刚度:F/S=900/3.232=278.465N/mm 3.扭转刚度分析 的设计要求。 (1)约束及载荷 为评价后背门的扭转刚度特 性,可以把后背门的载荷情况考虑为如图4 所示,在门 99 2008 MC现代零部件 查询号200802027 关键词:后背门 刚度分析 CAE Web:

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