基于MSC.FATIGUE的某微客车门疲劳分析及优化*
2013-08-21邢志伟惠延波冯兰芳王宏晓
机械研究与应用 2013年4期
关键词:分析
邢志伟,惠延波,冯兰芳,王宏晓,张 坤
(河南工业大学先进制造研究所,河南 郑州 450007)
1 引言
车门作为车身系统的重要组成部分,其性能的好坏直接影响着整车使用性能的高低,车门与其他车身结构共同组成了一个密闭空间,起到隔绝噪声,保护车内乘员的功能,而作为车身结构中使用频率较高的开闭件而言,车门出现问题主要是以经常开闭而造成疲劳损伤。对车门进行开闭耐久性试验是非常必要的,车门开闭耐久性试验非常耗时且试验成本高昂,采用有限元进行模拟开闭过程并进行疲劳分析是可行的方法之一。由于车门关闭是碰撞过程的一种,因此使用对碰撞分析能力较强的显示非线性求解器LS-DYNA来进行某微客车门关闭过程的模拟,并将其瞬态应力结果导入MSC.FATIGUE使用局部应力应变法即分析裂纹萌生的时间来分析车门经过10万次开闭后的疲劳损伤分布,并进行相应的优化改进以提高车门的使用寿命。
2 车门有限元的建立
使用hypermesh对其进行划分,由于车门主要由钣金件构成,主要使用5 mm壳单元划分,并对关闭中起到接触作用的车身门框部分进行划分,由于分析重点是车门构件,对门框部分使用10 mm壳单元进行划分,这样起到减小模型规模节约计算成本的作用,以四面体单元划分铰链部分,焊点使用MAT100(hexa)进行模拟,使用质量点的形式对车门附件,车窗,后视镜等进行配重处理,车门开关耐久试验包括车窗全关、半关和全开3种状态……
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