首页/文章/ 详情

实例探究 | 门铰链下沉实验CAE分析

5月前浏览1739
     

门铰链下沉实验CAE分析

实验问题描述

     

实验方法

  • 将铰链安装在刚性台架上;

  • 按照图1所示方向分别施加490N,800N,1000N的力(尺寸单位:mm);

  • 分别在车门关闭位置和车门开启位置进行实验,且使用同一组铰链;

  • 分别记录施加三种力时,在测量位置的塑性变形量和永久变形量。
 

图1 实验加载方式

数据解释

  • 数据中有刚性台架、上下铰链总成、刚性门框(如图2所示);

  • 铰链总成和刚性台架和刚性门框分别通过两个M8螺栓连接,安装孔在铰链上;

  • 注意在铰链零件的子集中有两种状态的车门件(关闭状态和打开状态),CAE分析时保留对应的车门件;
 

图2 三维CAD模型示意图

                       

门铰链下沉实验CAE分析

有限元分析结果

                       

有限元模型

基于上面的描述,有限元分析包括四个状态,12个工况。四个状态的有限元模型如图3所示。模型中,台架简化为刚体。

                 
图3前门铰链车门开启状态                  
                 
图4前门铰链车门关闭状态                  
                 
图5后门铰链车门开启状态                  
                 

图6后门铰链车门关闭状态

有限元结果

由于模型已经进入塑性或破坏状态,所以需要定义合理的材料应力-应变曲线。但由于并没有提供准确的材料应力-应变曲线,分析时应力-应变曲线均基于实际的工程经验,故分析结果会存在一些误差,但基本可以反映结构的变形及破坏趋势。各状态下有限元分析的云图见图7-图10,各状态下的塑性变形量如表1所示。

由图7-图10所示,各个工况下,铰链车门件基本均进入了屈服状态,在后门铰链车门关闭状态下,车门件甚至发生了破坏(破坏强度450Mpa)。由表1也可以发现,在后门铰链车门关闭状态下的塑性变形量已经很大,这是因为此种状态下,车身件上面的4个螺栓只有3个在承受剪力,结构的刚度大大降低。                  
                 
车门件,490N                  
                 
车门件,800N                  
                 
车门件,1000N                  
图7 前门铰链车门开启下车门件的应力云图                  
                 
车门件,490N                  
                 
车门件,800N                  
                 
车门件,1000N                  
图8 前门铰链车门关闭下车门件的应力云图                  
                 
车门件,490N                  
                 
车门件,800N                  
                 
车门件,1000N                  
图9 后门铰链车门开启下车门件的应力云图                  
                 

车门件,490N

                 
车门件,800N                  

车门件,1000N

图10 后门铰链车门关闭下车门件的应力云图                  
表1  各状态下测量位置的塑性变形量                  

来源:艾羽科技
通用汽车新能源材料螺栓ANSYS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-12-09
最近编辑:5月前
获赞 14粉丝 53文章 106课程 0
点赞
收藏
未登录
还没有评论

课程
培训
服务
行家

VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈