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圖5 車門抗凹試驗 圖6 試驗結(jié)果 試驗結(jié)果與仿真結(jié)果進行對比分析，結(jié)果如表3所示。表3 試驗與仿真結(jié)果對比分析對比表3分析結(jié)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(jié)構(gòu)優(yōu)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。

汽車外覆蓋件的抗凹性直接影響著整車的外觀品質(zhì)。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(tài)非線性分析。分析外覆蓋件局部區(qū)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(wǎng)格尺寸10mm，受壓部位局部網(wǎng)格尺寸2mm，并保證網(wǎng)格質(zhì)量。

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(jié)構(gòu)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(fā)生凹陷撓曲甚至產(chǎn)生局部永久凹痕。新車開發(fā)過程中，頂蓋、側(cè)圍、翼子板、發(fā)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(xiàn)車身覆蓋件的抗凹性分析，本帖僅演示LS-DYNA 隱式求解在發(fā)蓋抗凹性方面應用，具體載荷大小及評價標準不做要求。

3.3 剛度分析 車門的剛度分析是常用的分析方法,車門的剛度不足重則會導致車門無法正常工作,輕則影響用戶的使用體 驗,車門的剛度分析是設計中的重要部分。 結(jié)合車門剛度 的常用標準對該車們設計五個工況的剛度分析。 Case1 扭轉(zhuǎn)剛度(見圖5和圖6) 約束:鉸 鏈 出 約 束12345自 由 度;鎖 芯 出 約 束 123 自 由度。

本案例利用Hyperworks進行翼子板前處理,對某車型翼子板進行網(wǎng)格劃分和屬性定義,加載、約束及接觸創(chuàng)建等，并利用Abaqus進行翼子板抗凹性有限元分析計算。 與上一個案例《基于hyperworks+ABAQUS翼子板抗凹簡易模擬-02》不同的是本節(jié)案例的壓頭建立的是剛性體,且采用另外一種方法創(chuàng)建。

2 復合材料車門有限元模型及性能分析2.1 碳纖維復合材料的替換碳纖維復合材料具有比強度、比模量和比吸能高等諸多突出優(yōu)勢，還擁有良好的抗疲勞性、耐腐蝕性，零件使用壽命高[12]，有利于汽車輕量化設計，未來隨著原料成本的逐漸下降與高效制造工藝的不斷成熟，碳纖維將得到更廣泛的應用。本文選取采用纖維增強型復合材料，主要選取的材料為環(huán)氧樹脂單層板復合材料，其具體參數(shù)見表3[13]。

車輛在行駛過程中車門應保持較高的穩(wěn)定性，不可因車輛行駛振動而發(fā)生抖動；車門的窗框具有較高的抗變形能力，以避免車門玻璃因車門發(fā)生形變而出現(xiàn)升降受阻以及影響汽車整體的密封效果；車門應具有較高的抗下垂力能力

”，主面選剛性壓頭，從面選車門受載區(qū)域 第五步：求解器設置與任務提交 時間：14:30 - 15:15 5.1 分析步參數(shù)配置 在工況管理器中，李工配置分析步參數(shù)： 操作步驟： 點擊“分析步” → 選擇“Static, General” 設置分析步參數(shù)：

3 鑄鋁一體化發(fā)動機罩仿真優(yōu)化 3.1發(fā)動機罩工況條件分析 3.1.1抗凹性剛度工況 抗凹性剛度是指發(fā)動機罩在抵抗豎直方向載荷的變形能力。

2）塑性變形階段受力分析:材料受力由邊及中心 ，逐漸超過彈性極限狀態(tài)描述：凸模進一步深入材料,在本階段沖裁件產(chǎn)生塌角以及光亮帶3）剪裂階段受力分析:材料靠近凹模刃口的部分應力首先達到材料的抗剪切強度，使凹模刃口旁邊的材料產(chǎn)生的裂紋增大。

我們跟客戶一起做了不少對比，比如： 機艙蓋抗凹； 拖車鉤強度； 千斤頂加載點剛度； 車門外擺抗凹回彈性能等。這些工況下，OptiStruct 和行業(yè)主流工具的結(jié)果非常接近，通常變形和應力范圍誤差在 5% 以內(nèi)，有的場景只有 1%~2%。比如拖車鉤安裝支架強度分析，可以看到結(jié)果分別是 457和 459，基本處于一致范圍。

3-零件的表面硬度、抗凹性和剛度都比較好；4-對于汽車沖壓件來說，可以得到超高強度的車身零件，從而能夠壓薄零件厚度，減少車身加強板的數(shù)量，提高車身的碰撞性能，實現(xiàn)車身的有效減重。這就使得汽車行業(yè)普遍采用熱成形技術(shù)。 上述這些優(yōu)點不足以說明熱沖壓就沒有缺點。

備注：本文只展示了塑料尾門模態(tài)分析過程，仿真分析同步是分析了其他工況的，比如表面抗凹、整體剛度（彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度）、熱變形、頂起量、安裝點剛度、蠕變、猛關(guān)、開閉耐久等，且這些工況均滿足目標要求，最終尺寸優(yōu)化后的數(shù)據(jù)也是進行仿真驗算了所有工況的，且全部合格。

微觀分析： 使用顯微鏡觀察裂紋的起源與擴展形態(tài)，深入分析失效機理。 量化指標： “初裂壽命”： 記錄首次出現(xiàn)可見裂紋的彎折次數(shù)。次數(shù)越多，起始抗疲勞性越好。 “裂紋擴展速率”： 測量裂紋長度隨彎折次數(shù)增加的速度。速度越慢，材料韌性越佳。2. 診斷“彈性衰減”——看是否“疲軟” 壓縮永久變形率測試： 在測試前，測量試樣一段的原始長度（L0）。

壓縮測試：將試樣穩(wěn)定放置于壓縮裝置中，依據(jù)材料特性自動、智能地調(diào)整加載力和加載速度，深入分析壓縮過程中的壓力、變形數(shù)據(jù)，得出壓縮比、屈服強度、抗壓強度等重要參數(shù)，為材料在壓縮場景下的應用提供數(shù)據(jù)參考。 彎曲測試：精準定位并牢固固定試樣，精確控制彎曲加載過程。通過圖像識別和傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)，精確測量材料在彎曲過程中的彎曲半徑、彎曲角度、最大載荷等參數(shù)，助力了解材料的彎曲性能。

干年妃等基于北京現(xiàn)代索納塔前車門，將單一鋼制車門內(nèi)板重新設計為多材料分塊式車門內(nèi)板，并進行了拓撲優(yōu)化，原車門內(nèi)板質(zhì)量為6.171 kg，優(yōu)化后質(zhì)量為4.761 kg，減重1.41 kg，減重比例為22.8 %。