关键词： 行李箱盖； 显式分析； Abaqus
中图分类号： U463.83； TB115.1文献标志码： B
引言
在猛然向下用力关闭行李箱盖时，相关的铰链、锁和密封条等机构受力情况复杂，如果设计不合理则会极易导致其中的某些机构发生破坏或者疲劳失效.本文以某款轿车的行李箱盖为例，采用CONNECTOR单元模拟锁及铰链机构，使用Abaqus/Explicit求解器对其进行分析，得到每个机构的受力情况，进而可以通过优化软件对其进行自动优化.
1求解器和单元特性
Abaqus/Explicit使用中心差分法对运动方程进行显式的时间积分，应用某个增量步的动力学条件计算下一个增量步的动力学条件.在增量步开始时，程序求解动力学平衡方程，表示为用节点质量矩阵M乘以节点加速度等于节点的合力，即Mu¨=P-I在当前增量步开始时（t时刻）计算加速度u¨Abaqus包含众多的连接单元，可用于模拟节点间离散的物理连接，可以在带有任意柔性或刚性部件的情况下使用，如轴向的弹簧阻尼连接单元等，结合集中弹性响应，可模拟结构构件与固定支撑间的连接.
2有限元模型
截取部分车身模型，为其装配行李箱盖，约束切割边界及后减震器位置，对所有模型施加1倍重力，对行李箱盖施加绕铰链轴旋转的角速度，大小为4 rad/s.
模型中使用HINGE单元模拟铰链，用赋予不同力学性能的AXIAL单元模拟缓冲块和锁机构，HINGE单元和AXIAL单元示意见图1.另外，利用CONNECTOR单元的LOCK属性实现行李箱盖旋转到关闭位置时自动锁止的情形，通过质量缩放可以显著的提高计算效率.最后生成的有限元模型见图2.
图 1HINGE单元和AXIAL单元示意图 2有限元模型
3分析结果
分别输出各关键部位的受力情况，可直观地对其进行对比和分析.结构内能和动能曲线、密封条能曲线、缓冲块受力情况和锁受力情况分别见图3.针对不同功能件的承载能力，对各受力部件进行合理布局和分配，以提高整体的可靠性和耐久性.（a）结构内能和动能曲线（b）密封条能曲线（c）缓冲块受力情况（d）锁受力情况图3结构内能和动能曲线、密封条能曲线、缓冲块受力情况和锁受力情况
4结束语
使用CONNECTOR单元建立有限元模型来模拟真实机构，能减少复杂的实体单元数量，可方便、快速地应用于实际工程分析；相对于其他单元和接触区域，CONNECTOR单元更便于输出结果以便进行不同方向的研究，也可以方便地更改参数来描述不同的结构.
通过分析得到各机构的应力分布情况后，以密封条的断面和材料以及缓冲块的材料和位置等参数为变量，通过Isight优化平台对其进行优化，使受力分配更为合理.参考文献：
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（编辑武晓英）
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