車門抗凹分析
關注創建者：CAE追夢者 創建時間：2021-11-01
車門抗凹分析的視頻教程
08-汽車車門性能分析系列課程
1、汽車車門性能分析系列課程 2、車門模態分析流程及細節 3、車門腰線屈曲分析流程及細節 4、車門腰線剛度分析流程及細節 5、車門后視鏡安裝點剛度分析流程及細節 6、車門附件安裝點剛度分析流程及細節 7、車門扭轉及側框剛度分析流程及細節 8、車門抗凹分析流程及細節 9、車門下垂剛度分析流程及細節 10、車門過開分析流程及細節 11、車門過關分析流程及細節 12、車門關門強度分析流程及細節
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翼子板抗凹分析實例操作
翼子板抗凹分析是各大主機廠的必要考察項目，不同主機廠建模要求和評價指標略有差異，本實例以某款車型的翼子板為例，講述其抗凹分析。 建模要點： 1、接觸的建立，主從面的選擇，實體零部件中接觸面的選擇； 2、加載、卸載過程的建立； 3、變形及殘余變形的查看要點；
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車門抗凹分析的實例教程
汽車外覆蓋件的抗凹性直接影響著整車的外觀品質。通常采用指壓和罐壓兩種工況進行抗凹性分析。在Hyperworks/optistruct中進行前處理，準靜態非線性分析。分析外覆蓋件局部區域受外力作用下的彈性恢復性能，及外力卸載后的殘余變形。
采用殼單元，基本網格尺寸10mm，受壓部位局部網格尺寸2mm，并保證網格質量。
接觸定義：外板于探頭接觸部位定義接觸，接觸對的類型通常為面面接觸，選取網格較粗剛度較大的探頭作為主面，選取網格較密剛度較小的外板作為從面。在Hyperworks/optistruct接口模塊定義接觸面、接觸屬性。
抗凹薄弱部位的選取：1、對外覆蓋件與車身相連接部位進行全自由度約束，基于模態分析，選取剛度較弱的位置作為參考點。2、對外覆蓋件與車身相連接部位進行全自由度約束，在覆蓋件沿著單元法向施加1e-3單位壓強，考察剛性薄弱部位。
車門抗凹分析結果動畫
提取加載力和位移信息：
繪制加載力與位移曲線
力-位移曲線（加載/卸載）
本案例模型及相關操作見附件、收費內容部分，凡購買本案例的朋友，結合附件中的模型及相關操作說明在仿真操作上還有什么疑問，請與我溝通交流。
展開 摘要：車門抗凹陷性能非常重要。本文對汽車中門抗凹分析中確定抗凹點位置的三種方法（加載均布壓強、加載重力場、模態分析）進行研究，結果表明加載均布壓強的方式最好，能準確、完整地反映抗凹分析中車門外板剛度薄弱位置，為后續車型開發中抗凹性選點提供參考。
關鍵詞：HyperMesh， 抗凹分析
1 引言
抗凹陷能力是衡量汽車外覆蓋件表面質量和使用性能的重要指標之一。目前汽車的輕量化和節能是現代汽車工業的主流。因此厚度薄，質量輕的高強度鋼板被廣泛應用于汽車外覆蓋件。而車門外板剛性嚴重影響用戶對整車品質的感知度，所以需要對外覆蓋件進行抗凹分析。目前抗凹分析過程中確定抗凹分析點位置的方式有很多種，為保證分析的準確性以及完整性需要對選點方式進行研究。本文以中門外板為對象，對比三種不同選點方式的優略。
2 建模
首先根據設計部門提供的幾何，使用HyperMesh軟件對中門（包括內板、外板、加強件和鉸鏈）進行網格劃分，中門網格由殼單元組成，鉸鏈亦劃分為殼單元。網格劃分后賦予各組件對應的材料和屬性。其次，根據設計要求，用HyperMesh中自帶的connector及其它一維單元對模型進行連接，建立相應的約束和載荷，最后求解計算、后處理。此次分析模型如圖1所示。Y向為車身長度方向，X向為車身寬度方向。
3 選取車門抗凹點的三種方式
車門抗凹性分析中需先確定門外板抗凹點位置。目前已知的抗凹點選取方式有三種：1、通過在車門外板加載均布壓強確定。2、通過對車門整個模型加載重力場確定。3、通過模態分析確定。本文以汽車中門為對象對三種不同的抗凹點選取方式進行研究。
3.1 方法一：均布壓強法
第一種方法采用加載均布壓強。
展開 表3 試驗與仿真結果對比分析
對比表3分析結果，可以得出，樣件1與樣件2均滿足目標值，且方案1外板加強板結構優化已滿足目標值，方案2增加補強膠片可以進一步提高車門外板的局部剛度，提升其抗凹性能。仿真分析結果與試驗結果有較好的一致性，說明了仿真結果的準確性，但綜合評估經濟性與整體性能方面的最優化，可以將方案1運用到實際量產中。
4 結論
本文針對某轎車車門外板抗凹性能進行優化，通過變更車門外板加強板結構與增加補強膠片，來提升外板的抗凹性能，并進行仿真分析與實驗驗證，得出如下結論：
1）試驗與仿真有較好的一致性，說明仿真分析的準確性。
2）優化車門外板加強板與增加補強膠片均可以提升外板的局部剛度，提升其抗凹性能。
3）變更外板加強板結構對車門外板抗凹性能提升明顯，使其能夠達到目標值，且變更后的外板加強板可以一定程度上提升車門的側面碰撞性能。基于經濟性的原因，增加補強膠片可以作為外板剛度進一步提升的備選方案。
上述結論為后續車型開發過程中車門抗凹性能的提升奠定了基礎，為后續車門性能的深入研究提供了方向。
參考文獻
[1] 王開松,王小睿,尹廣,等.基于ABAQUS的車門外板抗凹性能分析[J].安徽理工大學學報(自然科學版),2018,38(2):44-47.
[2] 趙世宜,魏寧波,王繼鋒.基于Radioss的車門外板抗凹性分析[J].汽車實用技術,2012,37(10):31-34.
[3] 陳健,劉俊紅.車門屈曲抗凹性能提升方法研究[J].汽車實用技術,2017,42(12):4-6.
[4] 韋永平,鄧國紅,楊鄂川,等.某乘用車車門抗凹陷性能分析及優化[J].重慶理工大學學報(自然科學),2014,28(3):28-32,43.
[5] 黃金陵.汽車車身設計[M].北京:機械工業出版社,2008.
展開 某車型機罩抗凹分析 ￥10
二、分析步
因要考察殘余變形，需設置兩個分析步：
第一步：加載；
第二步：卸載；
輸出項設置：U、S、PEEQ等項即可
下文介紹建模注意點
附完整機罩抗凹模型
本節詳細內容出自《轎車發動機蓋抗凹性分析》-肖介平等。
加載位移曲線
400N的力垂直作用，上圖抗凹性評判標準出自張建偉的《汽車發動機蓋抗凹性的研究與應用》。
建議車身覆蓋件抗凹剛度
的檢驗要求是： 在 200N 載荷作用下的凹陷位移不超過
6.5mm 為合格。——出自韋勇等《基于ABAQUS 的汽車覆蓋件抗凹性分析》。
對于抗凹性能的檢驗尚沒有統一的標準 。 比如 ， 福特汽車公司 設計部 門的車身外覆蓋件檢驗要求是 ： 在施加 90N集中力作用下外板的位移不超過3mm為合格 。——出自王力《基于ABAQUS的汽車塑料翼子板抗凹性分析》。
分析開始時，將壓頭調整到與外邊面之間較小距離的位置，便于快速建立接觸關系，根據工程經驗此距離通常為0.5mm。
對于每個考察點的分析均采用兩個分析步：第一步，在壓頭上施加大小為1N的載荷，使壓頭與翼子板外表面之間建立接觸關系；第二步，施加大小為199N載荷，定義加載曲線為三角波，載荷由1N逐漸增大到199N，然后卸載。——出自王力《基于ABAQUS的汽車塑料翼子板抗凹性分析》
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車門抗凹分析的最新內容
摘 要：車門外板的抗凹性能是車身性能的重要評價指標之一，抗凹性能不足會降低產品的品質形象，影響客戶的主觀感受。為解決這一技術問題，文章采用HyperMesh對車門外板抗凹性能進行模擬，通過改變外板加強板結構和增加補強膠片對不合格壓點進行優化，并針對優化方案進行試驗驗證，試驗結果表明，仿真優化方案的有效性，為車門外板結構優化提供可靠依據。
關鍵詞：車門外板;HyperMesh;結構優化;抗凹性能
車門抗凹分析結果動畫
提取加載力和位移信息：
繪制加載力與位移曲線
力-位移曲線（加載/卸載）
本案例模型及相關操作見附件、收費內容部分，凡購買本案例的朋友，結合附件中的模型及相關操作說明在仿真操作上還有什么疑問，請與我溝通交流。
翼子板抗凹分析案例-OptiStruct 隱式非線性
附件是翼子板抗凹分析案例有限元模型
抗凹性是衡量車身外覆蓋件使用性能的重要指標之一，車身外覆蓋件尺寸大，結構有一定的曲率和預變形，使用過程中在外載荷作用下其形狀發生凹陷撓曲甚至產生局部永久凹痕。新車開發過程中，頂蓋、側圍、翼子板、發蓋等車身覆蓋件必須進行抗凹性能設計。
主機廠常用Abaqus實現車身覆蓋件的抗凹性分析，本帖僅演示LS-DYNA 隱式求解在發蓋抗凹性方面應用，具體載荷大小及評價標準不做要求。
一 模型描述
抗凹性是汽車外覆蓋件性能的重要評價指標。在傳統汽車上，翼子板通常采用鋼板沖壓而成。隨著輕量化技術的發展，塑料翼子板技術逐漸被使用。目前關于塑料翼子板的抗凹性的研究較少。本文通過建立翼子板的有限元模型，采用ABAQUS非線性分析，計算得到所考察區域的抗凹變形情況，研究了某B級轎車的塑料翼子板的抗凹性能，為塑料翼子板的工程設計提供參考。
翼子板是汽車車身上安裝的重要大型外覆蓋件
摘要：機罩抗凹性分析是考察機罩剛度的一個重要項目，也是各大主機廠的必做項目之一，合理的剛度不但能夠提升整車外觀品質，同時對應對行車時飛砂走石的攻擊有很大優勢。抗凹分析主要涉及車身外覆蓋件被壓后的彈性恢復性能及不可恢復的殘余變形情況。本文以某款機罩為例，運用Hypermesh建模，并用abaqus進行求解，最后在Hyperview中進行后處理，得到機罩殘余變形。
一、 網格劃分、模型連接、分析步、
-----------------僅用于學習交流，不用于營利
汽車外覆蓋件的抗凹性直接影響著整車的外觀品質。通常采用指壓和罐壓兩種工況進行抗凹性分析。在Hypermesh中進行前處理，在ABAQUS進行準靜態非線性分析。分析外覆蓋件局部區域受外力作用下的彈性恢復性能，及外力卸載后的殘余變形。
采用殼單元，基本網格尺寸10mm，
3 選取車門抗凹點的三種方式
車門抗凹性分析中需先確定門外板抗凹點位置。目前已知的抗凹點選取方式有三種：1、通過在車門外板加載均布壓強確定。2、通過對車門整個模型加載重力場確定。3、通過模態分析確定。本文以汽車中門為對象對三種不同的抗凹點選取方式進行研究。
3.1 方法一：均布壓強法
第一種方法采用加載均布壓強。
