A U T O M O T I V E T E C H N O L O G Y I汽车技术
电动乘用车车n的扭转刚度分析
王彪吕振伟陈西山王丹迎牛小钦
河南奔马股份有限公司河南省长葛市461500
关键词：车门；扭转刚度；H y p erW o rk s
车门是整个车身结构的重要部件，车门 刚度是车门设计中的重要参数。在车门设计 时，如果车门的刚度不满足设计要求，使用 过程中可能会出现车门变形量大，从而导致 车门关闭不严、车门卡死、嗓声等现象。因此设计时要考虑到在行驶和碰撞的情况下将 车门应力和变形限制在一定范围内，要求车 门具备足够的强度和刚度。
杭州摇号申请网站车门的有限元分析是车身设计开发过 程中的一个重要环节。本文基于工程软件 HyperWorks对某电动乘用车车门的扭转刚度 进行了分析，了解车门的刚度特性，为结构 设计纖参考緣
1HyperWorks简介
在现代机械装备研发过程中，有限元模 型的规模越来越大、网格也越来越精细、模 型管理越来越复杂，而激烈的市场竞争又要 求研发周期不断缩短、投放市场时间不断提 前，因此，传统的有限元前后处理器已经远 远不能满足这些新的需求。
HyperWorks是Altair公司推出的系列产品，为用户提供了一整套CAE设计和分 析多学科工程平台[1]。在汽车安全性分析 中，使用HyperWorks的HyperMesh模块对 汽车的各个结构进行前处理即CAE建模；RADIOSS求解器进行求解 HyperView进 行后处理即对仿真分析的结果分析和自动生 成报告。
HyperMesh是一个高质量髙效率的有限 元前处理器，它提供了髙度的交互的可视 化环境帮助用户建立产品的有限元模型。HyperMesh本身直接支持目前全球通用的各
类主流的三维CAD平台，用户可以直接读取
模型文件而不需要任何其他数据的转换，从
而尽可能避免数据丢失或几何缺陷。另外，
HyperMesh具有强大的几何清理功能，可以
修补几何模型中的错误或缺失的面，从而提
升建模效率。
2建立有眼元模型
2.1车门的主要部件及选用的材料
车门主要承受载荷的部件有外板、内板、
内板加强板、较链螺母板、车门导轨、车门前
导轨支架和车门铰链等剛。车门内外板材料
均釆用DC04，车门铰链釆用SPHC，其它采
用DC01。材料的弹性模量E=2.l x l〇5MPa,
密度为7800kg/m3，泊松比为0.3。
2.2模型简化
南阳市车管网在CATIA中建立车门的三维几何
模型，然后将其保存成STP格式导入到
HYPERWORK中，进行几何清理。原则是：
对不影响结构整体强度、刚度的小零件或倒
改装车能上牌吗角等，可以忽略不考虑，因为这些会影响网
格的质量。车门都是由钣金件组成的，因此
釆用壳单元划分，以四边形为主，可以有少
量的三角形单元，并保证单元的质量符合规
旗云2怎么样定的要求。由于车门玻璃对其刚度影响不大，
所以有限元模型中忽略掉车门玻璃[4]。
对于一些工艺孔或内饰安装孔，如果孔
小于5_，可以忽略；对于大于5mm的孔，
划分网格时，需要做一个washer•，保证孔处
网格的质量[5]〇
对于焊点，釆用正六面体单元和RB3来
模拟；螺栓使用RB2刚性单元模拟。考虑到
壳单元对刚度的影响，车门的铰链釆用实体
单元模拟，铰链糊连接处釆用梁单元模拟，
释放*单元绕自身的旋转自由度。
3边界条件
3.1约束
约束车身侧铰链的全部自由度；约束门
锁处Y方向、Z方向的平动和转动自由度，
如下图1所示。
3.2载荷
如图1所示，在车门门锁处施加以下两
个工况的载荷：
工况一：门锁处施加绕X轴的扭矩
+271000N«mm；
利亚纳改装工况二：门锁处施加绕X轴的扭矩
-271000N*mm〇
图1车门约束和载荷施加位置
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