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計(jì)算結(jié)果顯示，車門的最大應(yīng)力出現(xiàn)在內(nèi)板的下方鉸鏈附近，最大應(yīng)力值為109 MPa，車門內(nèi)板的預(yù)選材為DC04，其屈服強(qiáng)度下限為130 MPa，其余零部件內(nèi)應(yīng)力均未超過(guò)材料的屈服極限，如圖4所示。

圖2 垂直工況載荷施加圖 考慮乘客支撐力200 N和車門自重550 N，載荷大小設(shè)定在750 N。設(shè)定車門采用鉸鏈連接，施加車門鉸鏈處全約束，車門門鎖處則僅約束X方向上的平動(dòng)。在這種工況下，采用車門沿Z軸負(fù)方向上的最大位移量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，最大位移量越小，說(shuō)明車門剛度性能表現(xiàn)越優(yōu)秀。在OptiStruct模塊中進(jìn)行有限元分析，獲得車門位移云圖。

當(dāng)h不相等時(shí):R=0~(Rf+h2),r=0.6(h1+h2); 其中h1<h23 車門剛度和模態(tài)分析 3.1 車門有限元模型建立 首先,根據(jù)車門的設(shè)計(jì)尺寸用 CATIA 軟件建立三維 車門模型,然后將建立好的模型轉(zhuǎn)換為 STP格式導(dǎo)入到 HyperWorks當(dāng)中,隨后對(duì)其各部件進(jìn) 行 簡(jiǎn) 化 處 理,忽 略 對(duì)整體力學(xué)性能影響較小的幾何細(xì)節(jié)。

2）ST150工位為后車門裝配。工人從后車門料框中取出后車門放置到上件胎中，151RB_300將后車門從上件胎中取出，放置到鉸鏈裝配夾具上。151RB_500從鉸鏈緩存轉(zhuǎn)臺(tái)中抓取鉸鏈，移動(dòng)至鉸鏈裝配工裝處，通過(guò)“Best-fit”算法后將鉸鏈移動(dòng)至與車門裝配的最佳位置。151RB_300通過(guò)螺栓送料器抓取螺栓，完成鉸鏈與車門的裝配。

鉸鏈摩擦是通過(guò)在門上沿運(yùn)動(dòng)的相反方向施加3.7 Nm的靜扭矩來(lái)模擬。空氣阻力效應(yīng)通過(guò)文獻(xiàn)中的1D方法進(jìn)行建模。產(chǎn)生的扭矩有用戶定義的子程序計(jì)算，并作用于車門鉸鏈。工程師使用Adams的試驗(yàn)設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行分析，用來(lái)確定關(guān)門的速度最小為820 mm/s。

測(cè)試前，通過(guò)拆卸全部密封條，實(shí)驗(yàn)得到的測(cè)力計(jì)讀數(shù)即為車門關(guān)閉瞬間鉸鏈、限位器和門鎖的阻力，其讀數(shù)為50 N，裝上門框密封條密封力進(jìn)行5次測(cè)量，如圖18所示，得到結(jié)果如表5所示，5次平均值為220.87 N。 如表6所示，將原始密封截面壓縮力三維仿真結(jié)果與車門靜態(tài)關(guān)門力實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，兩者結(jié)果誤差為3.45%，其誤差在10% 以內(nèi)，可信度極高。

為保證計(jì)算精度，車門總成主要單元尺寸為6 mm×6 mm，車門外板加載區(qū)域單元尺寸采用3 mm×3 mm，單元類型為S3和S4。壓頭使用半球形結(jié)構(gòu)，直徑30 mm，壓頭外表面采用殼單元模擬，賦予剛體材料，整個(gè)車門總成模型中三角形單元比例為3.6%，有限元模型如圖1所示。圖1 車門有限元模型1—車門外板；2—車門內(nèi)板；3—外板加強(qiáng)版；4—防撞桿；5—壓頭。

最近，F(xiàn)raunhofer IAPT利用工藝改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)相結(jié)構(gòu)的DfAM思維重新設(shè)計(jì)了跑車車門鉸鏈，成功使其成本降低了約50%，重量減輕了35%。 3D打印車門鉸鏈 首先，F(xiàn)raunhofer IAPT開(kāi)發(fā)了一款增材制造潛力評(píng)估軟件&mdash;&mdash;3D Spark。