[原创]捷达车车门有限元计算报告

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1、捷达车车门有限元计算报告赵明中国第一汽车集团技术中心基础研究部强度振动研究室摘要：汽车车门是汽车的重要部件，其变形的大小直接影响车门的开关和整车的安全性能。因此为提高汽车产品的开发设计水平，达到优化设计的目标，对捷达车车门进行有限元计算，得到其齐工况下的变形分布情况。本文通过对捷达车车门在Pl、P2、P3载荷作用下的冇限元计算，得到车门的变^情况；通过对两种方案的有限元计算，得到不同材料对车门变形的影响。一.前言汽车车门是汽车的重耍部件，其变形的大小直接影响车门的开关和整车的安全性能。因此为提高汽车产品的开发设计水平，达到优化设计的目标，对捷达车车门进行有限元计算，得到其各工况下

2、的变形分布情况。本文通过对捷达车车门在Pl、P2、P3载荷作用下的有限元计算，得到车门的变形情况；通过对两种方案的有限元计算，得到不同材料对车门变形的影响。计算内容及方法本计算是采用有限元方法，在SGIX作站上进行的。分析软件是MSC.Nastran程序。前后处理工作应用MSC.Patran程序进行。对捷达车前后车门分别进行有限元建模、加载并对各个工况进行计算，通过比较各工况下的变形分布情况对，对两种方案进行评价。（一）模型简化有限元模型通过一汽大众公司提供的车门及其零部件图纸建立。前车门有限元模型图见图一，模型共有节点42010个，52316个单元，较链总成用实体单元来模拟，其

3、他各零部件结构用板单元模拟，刚体单元403个用来模拟焊点、支承等；后车门有限元模型图见图二，模型共有节点28820个，30804个单元，较链总成用实体单元来模拟，其他各零部件结构用板单元模拟，刚体单元162个用来模拟焊点、支承等。（二）计算内容1、实际工况计算:工况一：车门受P1载荷作用工况（两种方案）载荷：垂直地面载荷Fz=Pl工况二：车门受P2载荷作用工况（两种方案）载荷：垂直地面载荷Fz=P2工况三：车门受P3载荷作用工况（两种方案）载荷：垂直地面载荷Fz=P3方案二是将方案一中的B柱加强板、前围下较链加强板、前后门外板、前后门较链加强板、前后门内板的材料换成日本生产的钢材

4、。2、约束情况：约束加在A、B立柱的上下部分。（三）、计算参数钢材（stl303）:弹性模量E=E1泊松比Y=Y1钢材（st1403>stl405）:弹性模量E=E2泊松比Y=Y2钢材（日本）：弹性模量E=E3泊松比Y=Y3五、计算结果实际工况计算：工况三位移见图三、四、五、六。其它丄况车门位移见表一，立柱变形见表二。表一:（单位mm）方案前门最大位移后门最大位移•丁况一方案一11.56.56方案二11.46.62工况二方案一23.013.2方案二22.913.1工况三方案一34.519.9方案二34.319.7表二：（单位mm）方案A柱最大位移B柱最大位移工况一方案一0.743

5、0.882方案二0.7430.877工况二方案一1.491.76方案二1.491.75工况三方案一2.232.65方案二2.232.63六、讨论由计算结果可以看出方案二时各工况的最人位移与方案一时各工况相对应的最大位移相差不大，最大不过0.2mmo所以方案二对改善方案一时的车门下沉效果不理想。由于方案二的改进效果不理想，所以建议寻找其它方案解决车门下沉。-/:M…审踽祢強貰5汽融昨图一前门模型图歹$；:昭肚•/••图二后门模型图3.457013.22*0012.99*0012.76*0012.53*0012.30*0012.07*0011.84*0011.61*0011.38*0

6、011.15*0014.77-007default_Fringe:M©x3.45*001@Nd3974Min0.©Nd3066243+001图四前门工况三方案二位移分布图3.20*0012.97*0012.74*0011.83*0011.60*0011.37*0011.14*0019.14*0006.86*0002.51*0012.29*0012.06*0014.577002.29*0003.34-006default_Fringe:M©x3.43*001@Nd3974Min0.©Nd306621.06*0011.99*0011.85*0011.72*0011.59*0011.4

7、6*0011.32*0011.19*001ddefault_Fringe:Max1.99*001©Nd13226Min0.©Nd184701.84*0011.71*0011.57*0011.44*0011.31*0011.18*0011.05*0019.18*000图六后门工况三方案二位移分布图7.87*0006.56*0005.25*0003.94*0002.62*0001.31*0000.default_Fringe:Max1.9八001©Nd13226Min0.©Nd184