車門內飾板沖擊剛度分析流程!

車門是轎車的關鍵總成,除了保證外形美觀以外,車門得開關可靠!為此,車門應有足夠的剛度。而車門內飾板作為車門總成中重要的組成部分在碰撞試驗中若因剛度不足,則會導致車門局部區域出現大的變形等一系列問題,此時內飾板的沖擊剛度分析便變得必不可少。

車門內飾板沖擊剛度分析流程!的圖1

一 分析目的

在側碰及柱碰過程中,假人胸部、腹部、髖部區域車門內飾的剛度對假人胸部、腹部、髖部區域傷害有一定程度影響,分析優化車門內飾剛度及該區域結構以減少內飾對假人的傷害程度。

車門內飾板沖擊剛度分析流程!的圖2

二 目標值設定

分析使用軟件為LS-dyna,目標值設定如下:

1 門內飾板對應胸部碰撞區域

當車門內飾變形到內飾與車門內板間距的1/2時,兩者之間的接觸力≤2500N。

2 門內飾板對應腹部碰撞區域

當車門內飾變形到內飾與車門內板間距的1/2時,兩者之間的接觸力≤2000N。

3 門內飾板對應髖部碰撞區域

當車門內飾變形到內飾與車門內板間距的1/2時,兩者之間的接觸力≤3000N。

三 分析方法

詳細分析方法如下:

1 網絡劃分

模型需要包含門內板、門內飾板及附屬安裝零件,網格劃分標準按照結構分析網格規范執行。下圖為示例圖:

車門內飾板沖擊剛度分析流程!的圖3

2 零件材料

內飾零件材料需要與設計一致,材料需要賦予對應的應力應變曲線。

3 零件連接

實際零件裝配中有卡接以及螺釘連接,CAE模型中都簡化為spiderrigid剛性連接。門內板賦予剛性屬性并約束全部自由度。

4 加載工況

1)工況1:假人胸部碰撞區域

下圖為示意圖:

車門內飾板沖擊剛度分析流程!的圖4

車門內飾板沖擊剛度分析流程!的圖5

  • 胸部撞擊塊質量5.27Kg;

  • 分析時賦予撞擊塊6m/s的速度;

  • 胸部撞擊塊位置需要根據假人與內飾接觸的實際區域進行調整,選擇最惡劣的點進行撞擊;

  • 只給撞擊塊在撞擊方向賦予速度,其余方向約束;

  • 車門內板作為剛體,約束六個自由度,實際做實驗時,內飾直接固定在鋼板上。

2)工況2:假人腹部碰撞區域

下圖為示意圖:

車門內飾板沖擊剛度分析流程!的圖6

車門內飾板沖擊剛度分析流程!的圖7

  • 腹部撞擊塊質量4.87Kg;

  • 分析時賦予撞擊塊6m/s的速度;

  • 腹部撞擊塊位置需要根據假人與內飾接觸的實際區域進行調整,選擇最惡劣的點進行撞擊;

  • 只給撞擊塊在撞擊方向賦予速度,其余方向約束;

  • 車門內板作為剛體,約束六個自由度,實際做實驗時,內飾直接固定在鋼板上。

3)工況3:假人髖部碰撞區域

下圖為示意圖:

車門內飾板沖擊剛度分析流程!的圖8

車門內飾板沖擊剛度分析流程!的圖9

  • 髖部撞擊塊質量16.37Kg;

  • 分析時賦予撞擊塊6m/s的速度;

  • 髖部撞擊塊位置需要根據假人與內飾接觸的實際區域進行調整,選擇最惡劣的點進行撞擊;

  • 只給撞擊塊在撞擊方向賦予速度,其余方向約束;

  • 車門內板作為剛體,約束六個自由度,實際做實驗時,內飾直接固定在鋼板上。

5 結果處理

需要單獨定義碰撞塊與門內飾板的接觸,使用hyperview后處理軟件讀出碰撞塊接觸力與移動位移曲線。

車門內飾板沖擊剛度分析流程!的圖10

四 結語

經結果文件得出的相應數據對比實際實驗結果數據會發現存在些許誤差,這可能和試驗方法的不同或者參數設置的不同,亦或者假人的尺寸,形狀等影響,使它們的應力集中作用及應力分布狀態各不相同,導致對實驗結果的影響有很大的差異,因此不能彼此比較或換算,我們應結合實際實驗結果對比后得出合理結論。

來源:汽車大漫談

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