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某眾合資車企乘用車車門性能仿真分析報告

圖1 2 輕量化車門一階非剛體模態 圖1 3 輕量化車門門鎖處垂向位移 圖1 4 輕量化車門應力分布 3.3 各方案性能對比分析輕量化車門性能分析的各項結果均滿足主機廠要求，個別性能甚至優于原車門。優化前后兩個方案車門各項性能與原車門性能對比如表3所示。

摘 要：以某款新能源汽車的鋼制車門為分析對象，借助HyperWorks有限元軟件，對車門進行靜力學和模態性能分析。以分析結果為參考，采用等質量替換法，建立碳纖維復合材料車門的有限元模型。以復合材料車門質量最小化為目標函數，靜態性能為約束條件，進行了自由尺寸優化、尺寸優化、鋪層順序優化。對優化結果規整后進行性能驗證。

根據 CATIA 的逆向掃描提取出車門曲面,重新設計后將數模導入 HyperWorks 對模型進行處理并劃分網格,用 HyperWorks自帶的 Optistruct求解器對車門的剛度、和模態分析進行求解,結果 表明該車與傳統的沖壓車門相比門力學性能得到了極大的提高。

國內現有的相關標準如 QC/T 988 - 2014 和 QCT1211 - 2024，雖然對傳統門把手的部分性能進行了規范，但對于新型的電動式和隱藏式車門把手的安全功能、布置、標志、結構強度等方面的要求存在空白。而此次工信部提出的標準，將填補這一空白，全面提升汽車車門把手的安全性能標準，為測試工作提供明確、詳細的依據。

相比單一料片可減少廢料率而無任何性能折損。通過優化尺寸、等級和板料外形提高材料的利用率以滿足其高性能。拼焊板的其它優勢還包括規模化的零件整合和減少裝配帶來的成本降低。

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。

隨著無框車的出現，人們對其密封可靠性的關注也越來越重視，汽車行業內對關門力以及怎么降低車門關閉力越來越關注，甚至作為衡量豪華車的標準，汽車車門系統涉及外觀美學、密閉性、開合便捷和NVH性能，其整體關門力是衡量產品質量的重要指標，作為影響關門力的重要因素之一，密封條對關門能量的影響占比達50% ，因此密封條的設計近幾年越來越得到行業主機廠和密封條供應商的關注。

<p>緊接上篇《OptiStruct非線性之前車門下沉分析》，本篇將介紹 OptiStruct 非線性系列之車門過開分析，該文涉及的基礎模型與上篇模型一致（<strong>模型可在文末進行下載~</strong>），僅載荷約束及分析目標有所變化，一起來看看本期的內容吧~</p><p><br></p><p><strong>分析目的</strong></p><p>檢驗車門在過開濫用工況下的強度性能，需滿足加載和卸載位移需求

并且車門作為典型的點焊結構 ，焊點布局分析對車門的強度剛度和模態等基本性能具有重要影響。此外，汽車車門是由多塊薄板零件沖壓焊接而成的多層超大面積組合體，需要高質量的四邊形網格，且設計網格連接和共節點。

現在的仿真方案和物理試驗相比，幫助我們在更短的時間內，以更低的成本來評估新的密封件，并且可以評估和優化更多的設計方案，以提高車門關門性能，縮短產品開發周期和節約成本。”車門開啟角度（°）車門動能-DOE初始關門速度

1.3 側碰安全分析本文以優化汽車B柱性能為主要研究目標，調整車輛模型的車頂橫梁、車門防護桿與門欄等零部件的厚度。

如果車身結構設計中剛度設計不足，則車身的振動頻率會引起結構共振，進而引起結構連接的強度失效（產生塑性變形），進而導致車門、窗框、背門框等變形過大。最終導致車門卡死、玻璃破碎、密封失效、漏氣漏水等問題。分析車身的剛度，改進車身結構設計，提高車體剛度是非常重要。 車身性能開發金字塔的最底層是消費者最易感知的性能，即操穩性能，而操穩性能直接相關的就是車身的整體剛度性能。

通過長期的開閉試驗，可檢測出車門在頻繁使用過程中可能出現的問題，如門鎖故障、鉸鏈磨損導致開閉不暢、車門密封膠條老化影響密封性等。只有經過嚴格的開閉壽命試驗，證明車門能夠滿足設計要求的使用壽命，才能確保在汽車的整個使用周期內，車門系統穩定可靠地工作，為用戶提供良好的使用體驗。 密封性檢測汽車的密封性直接影響車內的舒適性、隔音性以及防水防塵性能。

對于車門，能模擬實際使用中車門的開閉操作，以一定速度和頻率反復開閉車門數萬次，實時監測車門開閉力、門鎖鎖定與解鎖功能、車門鉸鏈轉動靈活性等參數，檢測可能出現的故障。 環境適應性測試：可將汽車零部件置于極端溫度（-40℃至 85℃）、濕度（95% RH）及振動條件下，同步監測性能變化。

除了靜態結構性能，汽車車門總成的動態沖擊測試也是驗證舒適性和安全性的關鍵一環。我們利用 Radioss 搭建了車門總成沖擊仿真場景，模擬實車不同假人不同位置對車門內飾總成碰撞，為整車側碰和柱碰提供參考。通過與滑臺試驗和動沖工裝試驗的對標，我們驗證了仿真模型在動態響應方面的準確性，確保沖擊力預測與實測誤差在合理范圍內。

Marc有助于預測車門開啟和關閉工況的車門密封件的性能。基于上述仿真的置信度，進行了進一步的研究，以評估密封件其他參數的靈敏度，例如：密封件厚度、球部直徑、接觸表面之間的間隙和材料特性。接下來，在仿真中捕捉密封的裝配順序。Marc仿真結果提供了關于密封變形、接觸長度、閉合力、CLD曲線和密封件在車身面板上安裝力的關鍵解析。

測試標準與工作原理：貼合國標，數據精準可視化遵循國標檢測，結果權威合規系統嚴格遵循GB 15086-2013《汽車門鎖及車門保持件的性能要求和試驗方法》，該標準為汽車門鎖檢測核心依據，確保測試結果的權威性和合規性，為汽車零部件企業產品研發、質量把控提供符合行業規范的檢測支撐。

汽車的一些零部件，如保險杠、車門內飾板等，在受到外力沖擊時會發生彎曲變形，因此需要具備良好的彎曲性能。測試方法通常有三點彎曲和四點彎曲兩種，將試樣放置在彎曲試驗裝置上，在跨距中點或兩個加載點施加集中載荷，記錄彎曲過程中的力 - 位移曲線，從而計算出彎曲性能指標。3、沖擊性能測試沖擊性能測試用于衡量材料在高速沖擊載荷下抵抗破壞的能力。