图片1.png

图5　需要细化网格的部分部位

6.3.2　焊点的定义和分析结果输出项的定义

点焊疲劳分析需要输出点焊的受力，abaqus的点焊在这里需要设置成B31的类型（见图6），并且与钣金的网格做直接连接。同时，输出结果中需要输出B31单元的节点力及所连接单元的单元厚度。

图片1.png

图6　焊点示意图及结果输出项

6.3.3　车门配重

主要结构件已通过网格描述，除去主要结构件以外的零部件（如：后视镜、内饰门板、电机等）可以使用质量点来描述，通过RBE3将它们连接到车门的相应位置，车门重量决定了冲击的能量。

6.3.4　橡胶密封胶条的处理

可以使用均布的弹簧来模拟，但这么描述的偏差大一些。另一种可选择的描述方法是使用实体网格构建密封圈。橡胶材料为超弹性材料，这里不再详细描述。处理方式及定义项内容如图8所示。

图片1.png

图7　密封胶条的模拟及定义

6.3.5　门锁机构的模拟

不同的门锁有不同的工作方式，但无论什么工作方式都要实现车门撞击门框之后，锁扣勾住车门，阻止其反弹。

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图8　锁机构的模拟及弹簧的定义

7　疲劳分析

分别计算三种速度工况下，车门钣金及焊点的损伤。最后计算三种的工况下钣金和焊点的累积损伤，以确定总损伤是否＜1。nCode中，钣金疲劳分析焊点疲劳分析框架如图9所示。

图9　Slam钣金和焊点疲劳nCode分析框架示意图

8　应用实例

Slam分析inp文件。

关键词解释：对节点集door_velocity施加绕101至201节点为向量的初始角速度。

*Initial Conditions, type=ROTATING VELOCITY, DEFINITION=NODES

door_velocity, 2.32, 0., 0., 0.,

101,201,

关键词解释：定义计算时间100ms，边界约束，施加重力场

*STEP, NLGEOM = YES, NAME = slam

*DYNAMIC, EXPLICIT

, 0.100, ,

*BOUNDARY

Spc_NODES,1,6,0.0

*DLOAD

DOOR,GRAV,9810.0 ,,,-1

关键词解释：定义接触

*CONTACT

*CONTACT INCLUSIONS

all,

*SURFACE PROPERTY ASSIGNMENT, PROPERTY = THICKNESS

all, , 0.9

*CONTACT PROPERTY ASSIGNMENT

all, , fric

关键词解释：定义质量缩放

*FIXED MASS SCALING, DT = 3e-007, TYPE = BELOW MIN

关键词解释：定义输出项

*OUTPUT, FIELD, NUMBER INTERVAL = 100

*ELEMENT OUTPUT, ELSET = weld_out

NFORC,

STH,

*NODE OUTPUT,NSET = door_velocity

U,

*OUTPUT, FIELD, NUMBER INTERVAL = 100

*ELEMENT OUTPUT, ELSET = DOOR

S,

MISES,

*NODE output, NSET = V_node

V,

*OUTPUT, HISTORY

*ENERGY OUTPUT

ALLAE,

ALLIE,

ALLWK,

ETOTAL,

*END STEP

9　注意事项

试验过程中，加载方式和约束条件是产生实验误差的主要原因，其中产生误差的主要原因有加载位置偏移、约束块的下沉及位移，另外由于试验条件的限制，每次试验的约束和加载条件不完全相同，这些都会产生误差。试验与CAE建模过程中都存在一定的误差，要保证CAE分析值与试验结果一致，在有限元分析中必须满足以下三个方面的要求：

1）网格划分可能出现误差：要建立详细的有限元模型，模型网格划分必须精细；

2） CAE模型的所有材料参数必须与实际一致，包括钣金件、焊点、玻璃和胶等；

3）疲劳分析的结果可作为钣金疲劳和焊点疲劳的危险点预测。

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