某轎車車門綜合性能的評價及優(yōu)化設計.pdf

1、車身工程作為現(xiàn)代汽車產業(yè)鏈中研究的熱點課題,是最為年輕同時發(fā)展非常迅速的分支結構。車門隸屬于汽車開閉件范疇,是車身系統(tǒng)中的一個重要組成部分。其性能將直接關系到汽車總體的安全性、舒適性和耐久性。評價車門性能的指標主要包括:下沉剛度、扭轉剛度、帶線剛度、窗框剛度、模態(tài)頻率、外板抗凹能力以及車門的耐撞擊特性。借助于CAE分析軟件,不僅要使所設計的車門滿足企業(yè)制定的相關標準,更重要的是將CAE優(yōu)化技術貫穿到新車型整個研發(fā)過程中。本文以整車CAE

2、分析項目中的子項目車門部分的CAE分析為研究對象,主要研究內容和成果如下:
　　(1)對某車型車門原始CATIA3D數模進行幾何清理、有限元網格劃分以及各分析工況約束和加載條件的確定,使所劃分的車門有限元模型滿足企業(yè)相關標準;
　　(2)對車門有限元模型進行下沉剛度、扭轉剛度、帶線剛度、窗框剛度和外板抗凹能力的CAE分析,結果滿足企業(yè)相關標準。進行模態(tài)分析,求解出的車門低階模態(tài)的振型與頻率值能夠避開除白車身之外各激勵源的共振

3、,但車門一階模態(tài)與白車身整體一階彎曲模態(tài)存在共振的可能性。因此,將車門一階模態(tài)的頻率值作為優(yōu)化的目標;
　　(3)以我國《汽車側面碰撞的成員保護》法規(guī)為基礎,參照FMVSS214和Euro-NCAP標準等,對車門有限元模型進行側面剛性柱碰撞試驗。依據仿真結果做碰撞優(yōu)化,將車門防撞梁的形式由原來的圓管改為Y字形板梁,優(yōu)化結果提高了車門的耐撞擊性能;
　　(4)將靈敏度分析方法與響應面優(yōu)化算法相結合,篩選出對車門主要特性指標下扭