钟志强

摘 要：文章基于Nastran軟件对某商用车驾驶室内饰仪表板进行了模态、强度和搭接点异响灵敏度分析，CAE分析结果表明，仪表板强度性能满足目标要求，同时采集了试验场实车仪表板应力应变。试验结果显示，仪表板路试工况应力较小，路试考核通过。

关键词：商用车;仪表板;性能研究

中图分类号：U463  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）20-64-03

Abstract： In this paper， the modal， strength and the sensitivity analysis of the abnormal noise of a commercial vehicle cab interior trim panel are carried out with Nastran， and CAE analysis results show that the strength performance of the instrument panel meets the target requirements， and the stress and strain of the instrument panel of the real vehicle in the test field are collected. The test results show that the stress of the instrument panel in the road test condition is small， and the road test is passed.

Keywords： Commercial vehicle; Interior dashboard; Performance study

CLC NO.： U463  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）20-64-03

1 引言

随着国家城市物流业快速发展，商用车销量得到迅猛增长，美观实用的汽车内饰仪表板系统已越来越作为新型商用车重要提升亮点。商用车仪表板多为硬质仪表板，仪表板安装在驾驶室的前方位置，需要结构设计稳定，具备足够的刚强度而不至于因整车行驶过程中的冲击力出现摆动，同时对仪表板所安装的各种设备负载具有足够的支撑力[1-2]。

本文采用Nastran和HyperMesh软件，对某商用车驾驶室内饰仪表板进行了CAE模态、强度、搭接点异响敏感度CAE分析，CAE分析结果表明，仪表板强度性能满足设计要求，同时在海南试验场进行了仪表板应力应变采集，反馈出仪表板路试工况下应力较小，与CAE分析结果一致，并且仪表板系统通过了路试考核。

2 仪表板系统CAE分析

2.1 仪表板系统有限元模型

本文采用Hyperworks和Nastran求解软件，对某商用车驾驶室内饰仪表系统进行建模，网格尺寸大小4mm，仪表系统含固定附件转向系统，仪表板主体材料为PP+EPDM-T20，仪表板系统重量为40kg，FEA模型如图1所示。

2.2 仪表板CAE模态分析

本文对某商用车仪表板进行了CAE模态分析，约束仪表板连接固定位置，模态提取频率区间为0-50Hz，分析结果如图2，仪表板一阶弯曲模态为39.9Hz，满足大于35Hz目标要求。

2.3 仪表板CAE强度分析

本文对仪表板进行了CAE强度分析，约束仪表板安装位置全自由度，工况为Z向5g.CAE强度分析结果如图3，最大应力6.2MPa，小于材料屈服强度18.2MPa，满足目标要求。

2.4 仪表板搭接点异响敏感度CAE分析

本文对仪表板系统进行了搭接点异响敏感度分析，频率响应范围为0-80Hz，载荷为单位激励，激励点为驾驶室悬置接附点Z向激励，响应点为仪表板可拆搭接点，如图4，评价标准为响应点速度不大于0.4mm/s/N。

搭接敏感度CAE分析结果如图5所示，可以得出，仪表板X/Y/Z三向速度响应曲线都在目标值0.4mm/s/N直线以下，满足设计NVH目标要求。

3 仪表板应变测试分析

3.1 海南试验场耐久道路简介

海南琼海热带汽车试验场是我国首个汽车试验场，是现代化湿热气候的汽车试验基地，拥有可靠性试验路、强化腐蚀路等路面[3]。本文研究的仪表板系统开展的是坏路考核试验，主要包括扭曲路、条石路、鹅卵石路、陡坡路、搓板路、波形路等路面，见图6。

3.2 仪表板应力应变采集

本文在海南试验场进行了某商用车应力应变采集试验，应变计为单向应变计，布点布置如图7所示。主要目的是获得仪表板X向沿线位置点应变数据。

3.3 仪表板应变测试数据分析

本文在试验场进行了两轮坏路考核工况下的仪表板加速度采集试验，试验结果如图所示。材料弹性模量1750MPa，由图8可知，测点1峰值应力为3MPa，测点2应力峰值1.6MPa，测点3应力峰值为0.2MPa，出现于搓板路，远小于材料屈服强度，路试考核通过。

4 结论

本文基于Nastran软件，对商用车驾驶室内饰仪表板进行了CAE模态、强度、搭接点异响敏感度CAE分析，CAE分析结果表明，仪表板强度性能满足设计要求，同时在试验场进行了仪表板应力应变采集，反馈出仪表板路试工况下应力较小，与CAE分析结果一致，最终仪表板系统通过了路试考核。

参考文献

[1] 王少杰，王伟.汽车仪表板的设计及分析[J].企业实践，2016，13（1）， 182.

[2]  李渊博，夏金林等.基于CAE模拟分析的汽车注塑仪表板产品设计[J]研究与开发，2019，07（2），28-29.

[3] 雷飞，龚红兵.海南汽车试验场可靠性试验强化系数的计算[J].汽车研究与开发，1997，26（1）：35-39.