本规范规定了侧门有限元建模的主要方法及主要连接方式、载荷、约束以及相应Slam分析流程,本文章适用于乘用车型侧门Slam分析。
考察侧门的耐久性能,避免在使用过程中,由于焊点、结构等原因造成过早出现性能下降等不利影响。
分析对象侧门组成主要包括:全部车门钣金件、锁机构、车窗玻璃、与车门相连接的部分白车身、密封条,以及侧门主要附件(如喇叭、玻璃升降机、内饰板)的质心坐标与质量等。
默认单位:力:(N,牛);质量:(ton,吨);长度:(mm,毫米);时间:(s,秒);角度:(rad,弧度)。也可使用与其一致的其他单位系统。
整车全局坐标系。
4.3 建模方法
实体采用六面体单元(例如铰链);
减震胶采用RBE2+HEXA+RBE3模拟(acm方法);
CO2保护焊采用RBE2连接;
卡扣和螺栓采用RBE2模拟;
4.4 计算结果
计算结果格式为:op2格式或odb格式。应包含:应力、位移及应变能相应结果。
车窗处于全关闭状态;
锁孔位置关闭线速度1.3m/s,试验关闭次数50,000次;
锁孔位置关闭线速度1.6m/s,试验关闭次数40,000次;
锁孔位置关闭线速度2.1m/s,试验关闭次数10,000次;
在总共100,000次的关闭试验之后,车门结构、点焊不发生断裂破坏;疲劳分析损伤值累计不超过1。
采用配重后的车门,增加玻璃及密封胶条,将其打开一定的角度(密封胶条与车身不干涉的位置)进行分析,该角度尽可能的小,以节约计算时间。给车门施加绕铰链转动的初始角速度,以达到模拟车门关闭的目的。角初速度的大小以锁孔位置绕铰链转轴转动的线速度推导而来。Slam分析工况模型见图2。

图1 Slam分析工况模型示意图
约束白车身断面处所有截面上的节点自由度SPC 1~6。
以锁孔位置线速度推导锁孔位置的角速度(见图2),将其加载至整个车门节点上,将所需加载角度的节点定义节点集set。加载定义如图3所示。

图2 角速度加载区域图示
角初速度的计算以及加载。例如:当工况为锁孔位置线速度为1.6m/s时,锁孔距离车门转轴0.97m,则车门的角初速度为1.6m/s/0.97m=1.65弧度/秒。

图3 锁孔位置1.6m/s角速度推导示意图
Hypermesh前处理软件中,需要手动输入相应的的定义,如图4所示。

图4 前处理中手动输入的定义项
本次分析采用ABAQUS显式分析,在一些机构和模型的网格处理和模拟中,需要有一些特别注意,以下为分析中所需注意的内容。
车门关闭冲击的过程受力会集中在各个零部件的连接点,需对这些连接点周围的网格做细化(见图6)。例如:锁、铰链、车窗支架、电机支架、后视镜等连接点。
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