011-车身侧铰链和门锁安装点刚度分析规范
目 录
1 简介2
1.1分析背景和目的2
1.2软硬件需求2
软件2
硬件2
1.3分析数据参数需求2
1.4分析的时间节点2
2 模型前处理2
2.1模型准备2
2.2模型检查2
2.3模型处理3
2.4约束及载荷4
3 有限元分析步骤4
3.1 分析步设定4
3.2 分析文件输出4
4 分析结果处理及评价5
4.1分析结果查看5
4.2评价指标5
5 附录
车身侧铰链和门锁安装点刚度分析规范
1 简介
1.1分析背景和目的
汽车的侧门、前盖、后背门通过铰链、门锁与车身相连，汽车运行时必须保证各门盖安装牢固可靠，在受到猛烈碰撞时，要求铰链、门锁安装点不能失效，在平常使用时，也要求铰链、门锁安装点能够承受各种动态冲击载荷。综上所述，为了保证门盖安全、耐久、NVH性能，必须对铰链、门锁安装点进行分析及优化，确保其刚度性能。
1.2软硬件需求
软件
前处理：Altair Hypermesh；
后处理：Altair Hyperview；
求解器：MSC Nastran 101；
硬件
前、后处理：HP或DELL工作站；
求解：HP服务器、HP或DELL工作站。
1.3分析数据参数需求
本流程分析模型直接从白车身有限元模型截取，白车身是指带有前后保险杠横梁和前后风挡玻璃的车身金属骨架。如果车身侧围开有小窗，且小窗玻璃和车身用胶粘连，这部分窗玻璃也应包含在内。如果副车架与车身刚性连接（副车架与车身连接处没有胶套），或者有其它通过螺栓连接的用于提高车身刚度的零部件（如动力电池），也应包含在本流程定义的白车身概念内。
1.4分析的时间节点
本分析在车型项目开发TR2-TR4节点之间进行。
2 模型前处理
2.1模型准备
导入白车身有限元模型，前副车架模型，动力电池模型并通过RBE2进行连接。网格划分细则，请参阅《CAE分析共用模型建模指南》。
2.2模型检查
建立materials属性卡片，为各个组件赋上材料属性，详细检查确保模型正确，主要检查内容如下：
（1）检查重复单元，带自由端单元，网格是否满足质量要求；
（2）检查焊点、焊缝等连接有无缺失或漏焊；
（3）检查各连接处理是否正确，关键部位尽量采用四边形网格，模型检查规范细则请参阅《CAE分析共用模型建模指南》。
2.3模型处理
有关建模的详细要求应遵循《CAE分析共用模型建模指南》。对于约束和加载的关键部位，应重点关注：
图2-1铰链、门锁安装点截取示意图
如图2-1所示，在铰链、门锁安装点附近截取白车身250mm区域。
图2-2铰链、门锁安装点RBE2示意图
如图2-2所示，以铰链、门锁安装点坐标为主动点，其安装螺接区域节点为从动点抓取RBE2。
2.4约束及载荷
本规范仅定义了承载式车身铰链和门锁安装点刚度的约束和加载方式，非承载式车身及车架铰链和门锁安装点刚度考核不能使用本规范。约束及加载方法如下图2-3所示。
2.4.1约束方法
基于BIW模型，在接头各铰链、门锁安装点截取大于250mm区域，约束截断面以及相应减震塔三向平动自由度，如图2-3所示。
2.4.2加载方法
在铰链、门锁安装点区域刚性单元独立节点处，分别施加全局坐标系X、Y、Z三个方向1N的力，如图2-3所示。
图2-3 车身侧铰链和门锁安装点刚度计算图示
3 有限元分析步骤
3.1 分析步设定
求解器：NASTRAN,SOL=101；
控制参数：POST，-1；
seall=all
super=all
echo=none
输出内容：Displacement Stress。
3.2 分析文件输出
创建完上述所有载荷步之后，将整个分析模型输出到Nastran面板下的bdf格式文件。然后将bdf文件提交Nastran求解器上求解，得到包含计算结果的信息的“*.op2”文件。
4 分析结果处理及评价
4.1分析结果查看
分别提取各铰链、门锁X、Y、Z三个加载方向变形量，并按(4-1)式计算出铰链、门锁安装点X向刚度，其他方向刚度算法类似。
(4-1)
式中：
Kx——车身侧铰链和门锁安装点刚度(N/mm)；
F——施加在铰链、门锁安装点上的X向载荷（N）；
x——铰链、门锁安装点X向位移（mm）。
4.2评价指标
一般要求轿车车身侧铰链安装点刚度X、Y向大于1000N/mm，Z向大于1500N/mm；
门锁安装点刚度X、Y向大于300N/mm，Z向大于600N/mm。
5 附录
图5-1门锁安装点刚度位移云图
图5-2铰链安装点刚度位移云图
