1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。NASTRAN在車門垂向剛度中的應(yīng)用-NASTRAN在車門垂向剛度中的應(yīng)用本文針對(duì)車門垂向剛度問題，建立帶A柱前車門有限元模型，利用MSC.Nastran對(duì)車門進(jìn)行垂向剛度分析，并根據(jù)Nastran計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，進(jìn)一步提出提高車門垂向剛度優(yōu)化方案，為設(shè)計(jì)部門提供一種高效可行的改進(jìn)方案。1前言車門是車身設(shè)計(jì)中十分重要而又相對(duì)獨(dú)立的一個(gè)部件，車門剛度不足會(huì)引起車門邊角處的變形量過大，引起車門卡死、關(guān)閉力增大、密封不嚴(yán)導(dǎo)致漏風(fēng)、滲水以及內(nèi)飾脫落的現(xiàn)象。隨之產(chǎn)生車門的振動(dòng)，帶來噪音，降低乘坐舒適性。因此對(duì)車

2、門剛度有一定的要求。車門垂向剛度是車門剛度分析的一項(xiàng)重要指標(biāo)。車門垂向剛度分析是模擬車門在打開一定角度狀態(tài)下，由于人員上下以及人員利用車門支撐身體而產(chǎn)生的垂直載荷作用下，能夠保持一定的抵抗變形的能力，以及卸載后恢復(fù)原有形狀的能力。本文以某轎車前車門為例，運(yùn)用AltairHyperMesh軟件建立帶A柱前車門有限元模型，在HYPERLINK/companysearch.aspx?id=45MSC.Nastran中對(duì)車門進(jìn)行垂向剛度分析，并通過對(duì)Nastran計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，提出了提高車門垂向剛度設(shè)計(jì)方案，為設(shè)計(jì)部門提供快速可行的改進(jìn)方案。2有限元模型建立與分析方法2.1網(wǎng)格劃分本次車門分析主要

3、采用四邊形單元，三角形單元占總單元數(shù)的比重控制在一定的百分比之內(nèi)。單元總數(shù)的規(guī)?？筛鶕?jù)計(jì)算機(jī)硬件能力確定。前車門有限元模型：點(diǎn)擊圖片查看大圖圖1FEA模型2.2邊界條件車門垂向剛度分析約束車身截取斷面處節(jié)點(diǎn)123456自由度，車門鎖銷中心點(diǎn)2自由度，如圖2所示。點(diǎn)擊圖片查看大圖圖2邊界條件2.3載荷載荷作用點(diǎn)為鎖銷中心點(diǎn)，方向垂直向下，計(jì)算結(jié)果讀取該點(diǎn)在垂直方向上的位移。載荷分兩個(gè)工況：加載：模擬加載過程，載荷大小為1000N。卸載：模擬卸載過程，得到車門在加載過程后的殘余變形，載荷大小為1E-6N。2.4輸出卡片設(shè)置輸出卡片需設(shè)置讓其輸出各個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移，同時(shí)輸出應(yīng)力和應(yīng)變能。設(shè)置如下：點(diǎn)擊圖

4、片查看大圖圖3輸出卡片設(shè)置3計(jì)算結(jié)果3.1位移云圖車門垂向剛度的位移云圖如圖4所示：點(diǎn)擊圖片查看大圖圖4位移云圖3.2應(yīng)力云圖車門垂向剛度的應(yīng)力云圖如圖5所示：點(diǎn)擊圖片查看大圖圖5應(yīng)力云圖位移云圖可以方便大家對(duì)車門垂向位移進(jìn)行直觀判斷，可以清楚的了解車門的垂向剛度。而應(yīng)力云圖可以直觀顯示結(jié)構(gòu)中吸收能量最集中的部位，讓我們了解到能量的分布。通過對(duì)應(yīng)力集中的部位進(jìn)行加強(qiáng)就可以通過提高局部剛度從而對(duì)車門垂向剛度進(jìn)行整改。上圖顯示應(yīng)力主要集中于車門下鉸鏈加強(qiáng)件處，下面就可以集中精力對(duì)其進(jìn)行整改。4優(yōu)化方案及結(jié)果4.1優(yōu)化方案表1優(yōu)化方案點(diǎn)擊圖片查看大圖點(diǎn)擊圖片查看大圖圖6方案1點(diǎn)擊圖片查看大圖圖7方案34.2優(yōu)化結(jié)果優(yōu)化方案分析結(jié)果圖表2所示：表2優(yōu)化結(jié)果點(diǎn)擊圖片查看大圖5結(jié)論通過對(duì)車門下鉸鏈加強(qiáng)件進(jìn)行優(yōu)化分析，得到較為理想的設(shè)計(jì)方案，將原始方案與優(yōu)化方案相比較，可以清楚地看到優(yōu)化方案的彈塑性變形都有明顯降低。因此，利用CAE