某型货车车门下沉刚度分析及改进的设计.docVIP

某型货车车门下沉刚度分析及改进的设计 　　摘要：利用Hypermesh软件对某货车车门进行有限元建模及下沉刚度仿真分析，得到车门应力、应变云图，进行该车门的下沉刚度试验，对比分析仿真结果和试验所得下沉变形数据，提出改进措施并计算验证。结果表明，车门有限元模型能反映实际结构的刚度特性，改进后的车门满足车门下沉刚度的要求，该方法为新车门的研发提供了依据。 　　关键词：车门；下沉刚度；有限元；Hypermesh 　　中图分类号：U463.83+4 文献标志码：A 文章编号：1005-2550（2012）02-0036-03 　　 　　 　　Sag Stiffness Analysis and Improvement Design of Truck Door 　　GU Tong-jin，ZHANG Dai-sheng，ZHANG Ai-jun，LI Nan 　　（School of Machinnery and Automobile Engineering，Hefei University of Technology，Hefei 230009，China） 　　Abstract: Finite element modeling and sag stiffness simulation of truck door were conducted by using Hypermesh software，the stress cloud and strain cloud. Sag stiffness test of the door was carried on，simulation results and experimental data of sag distortion were compared and analyzed.Put forward the improvement measures and computing verification，the results show that the finite element model of the door reflects the actual structure of the stiffness and the improved door meets the requirements of the sag stiffness.The method provides basis for further research and development of new door. 　　Key words: truck door；sag stiffness；finite element；Hypermesh 　　车门是车身设计中重要而又相对独立的部件，由门体、附件和内饰件等组成。作为一个综合性的转动部件，车门和驾驶室一起组成乘员的周围空间，应具有良好的振动特性及足够的强度和刚度，满足车门闭合时耐冲击性能和侧碰时抗碰撞性能［1］。车门承受着来自道路激励、驾驶室以及附件的各种载荷作用，传统分析方法难以进行。 　　本文针对某型货车门在使用过程中由于下沉刚度不足造成了漏风、渗水、行驶过程中车门振动等问题，通过建立车门有限元模型，对其下沉刚度进行了仿真，同时对该车门进行了下沉刚度试验，对比仿真数据和试验数据，找出车门存在的问题，并进行改进及二次分析，为新车门的优化设计提供了依据。 　　 　　1 车门有限元模型 　　 　　车门有限元模型的构建采用Hypermesh软件，求解器采用OptiStruct软件，计算结果在Hyperview中进行后处理。 　　车门的全部板件采用四边形和三边形的板壳单元来模拟，对车门结构进行适当的简化，形成适合有限元划分的简化几何模型。网格密度大小取10 mm，焊点采用spotweld刚性连接方式模拟，螺栓采用rigid单元模拟。车门的有限元模型如图1所示，单元总数为36 580个，四边形单元数为35 300个，三边形单元数为1 280个，其中，三边形单元数占单元总数的3.5%（10%）［2］。 　　2 车门有限元刚度分析 　　 　　2.1 约束类型及加载方式 　　工况1约束方式：门铰链处dof1=0，dof2=0，dof3=0，dof4=0，dof5=0，dof6=0，门锁处仅dof2=0。 　　加载条件：车门自重，无其他加载条件。 　　工况2约束方式：门铰链处dof1=0，dof2=0，dof3=0，dof4=0，dof5=0，dof6=0，门锁处仅dof2=0。 　　加载条件：在门锁处加载980 N的Z向集中力。 　　dof1 、dof2、 dof3分别表示X、Y、Z方向的平动自由度，dof4、dof5、dof6分