隨著現(xiàn)代化汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，人們對高品質(zhì)生活的不斷追求，汽車人性化、智能化、造型動感、線條硬朗的動感車型不僅是人們的追求，動力強(qiáng)勁、經(jīng)濟(jì)舒適、安全可靠、綠色環(huán)保也為人們所追捧。車門系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)在整車設(shè)計(jì)開發(fā)過程中占有重要的地位。它涉及到造型美觀、碰撞安全、舒適性及各附件功能實(shí)現(xiàn)等內(nèi)容。汽車車門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能開發(fā)相輔相成。好的結(jié)構(gòu)需要性能開發(fā)來賦予靈魂，才能開發(fā)出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。例如：車廂密封性好，乘員乘坐舒適；車門關(guān)門輕便，門鎖鎖止安全可靠，噪聲小；玻璃升降輕便可靠，無異音等，這些是車門最基本也是最關(guān)鍵的性能，直接影響整車品質(zhì)的提升。

        本文主要基于HyperMesh和LS-DYNA平臺對某車門進(jìn)行碰撞安全仿真分析，通過實(shí)例對項(xiàng)目開發(fā)過程中的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)，供設(shè)計(jì)人員開發(fā)車門及其附件時(shí)參考。

                                                    圖1 某車型車門CAD模型

        車門建模如圖2所示，根據(jù)車門CAD模型和相關(guān)參數(shù)對車門外板和車門結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，并采用焊點(diǎn)和膠粘對其進(jìn)行連接，最終搭建車門CAE模型。其中鈑金采用10mm網(wǎng)格，鑄件采用5mm網(wǎng)格，鉸接采用鉸接單元，焊接采用seam和spot單元。搭建完整的的車門CAE模型，然后根據(jù)試驗(yàn)工況，約束鉸鏈，并在另外一側(cè)施加位移，最終分析出其承載力峰值。

                                                      圖2 某車門建模車門外板+車門內(nèi)結(jié)構(gòu)示意圖

       本文在鉸鏈安裝處約束自由度1-6，與試驗(yàn)狀態(tài)保持一致。在車門門鎖處，建立一個(gè)位移加載夾具（如圖3綠色標(biāo)識所示），位移施加在此夾具上，模擬試驗(yàn)夾具。按照1mm/ms的位移加載速度（如圖4所示），分析其最大承載力。

                                                圖3 位移加載位置示意圖

                                                         圖4 位移加載曲線

       將調(diào)試好的模型，提交計(jì)算后，并對其進(jìn)行其進(jìn)行承載力分析，具體承載力曲線見下圖5，最大承載力峰值時(shí)刻，車門變形圖見圖6。根據(jù)圖表可知，其承載力峰值為16KN，通過與其他車型對比，判斷其承載力滿足試驗(yàn)要求，為車門碰撞安全以及整車碰撞提供借鑒。

                                                             圖5 承載力曲線 

                                                                   圖6 峰值時(shí)刻變形圖

       本文參考試驗(yàn)情況，基于LS-DYNA建立某車門壓潰碰撞仿真模型，通過仿真手段模擬得到車門壓潰的承載力峰值，為車門設(shè)計(jì)和整車碰撞提供依據(jù)。