nastran在车门垂向刚度中的应用

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1、NASTRAN在车门垂向刚度中的应用本文针对车门垂向刚度问题，建立带A柱前车门有限元模型，利用MSC.Nastran对车门进行垂向刚度分析，并根据Nastran计算结果进行分析，进一步提出提高车门垂向刚度优化方案，为设计部门提供一种高效可行的改进方案。1前言车门是车身设计中十分重要而又相对独立的一个部件，车门刚度不足会引起车门边角处的变形量过大，引起车门卡死、关闭力增大、密封不严导致漏风、渗水以及内饰脱落的现象。随之产生车门的振动，带来噪音，降低乘坐舒适性。因此对车门刚度有一定的要求。车门垂向刚度是车门刚度分析的一项重要指标。车门

2、垂向刚度分析是模拟车门在打开一定角度状态下，由于人员上下以及人员利用车门支撑身体而产生的垂直载荷作用下，能够保持一定的抵抗变形的能力，以及卸载后恢复原有形状的能力。本文以某轿车前车门为例，运用AltairHyperMesh软件建立带A柱前车门有限元模型，在MSC.Nastran中对车门进行垂向刚度分析，并通过对Nastran计算结果进行分析，提出了提高车门垂向刚度设计方案，为设计部门提供快速可行的改进方案。2有限元模型建立与分析方法2.1网格划分本次车门分析主要采用四边形单元，三角形单元占总单元数的比重控制在一定的百分比之内。单元

3、总数的规模可根据计算机硬件能力确定。前车门有限元模型：点击图片查看大图图1FEA模型2.2边界条件车门垂向刚度分析约束车身截取断面处节点123456自由度，车门锁销中心点2自由度，如图2所示。点击图片查看大图图2边界条件2.3载荷载荷作用点为锁销中心点，方向垂直向下，计算结果读取该点在垂直方向上的位移。载荷分两个工况：加载：模拟加载过程，载荷大小为1000N。卸载：模拟卸载过程，得到车门在加载过程后的残余变形，载荷大小为1E-6N。2.4输出卡片设置输出卡片需设置让其输出各个节点的位移，同时输出应力和应变能。设置如下：点击图片查看

4、大图图3输出卡片设置3计算结果3.1位移云图车门垂向刚度的位移云图如图4所示：点击图片查看大图图4位移云图3.2应力云图车门垂向刚度的应力云图如图5所示：点击图片查看大图图5应力云图位移云图可以方便大家对车门垂向位移进行直观判断，可以清楚的了解车门的垂向刚度。而应力云图可以直观显示结构中吸收能量最集中的部位，让我们了解到能量的分布。通过对应力集中的部位进行加强就可以通过www.huisheliren.com提高局部刚度从而对车门垂向刚度进行整改。上图显示应力主要集中于车门下铰链加强件处，下面就可以集中精力对其进行整改。4优化方案及

5、结果4.1优化方案表1优化方案点击图片查看大图点击图片查看大图图6方案1点击图片查看大图图7方案34.2优化结果优化方案分析结果图表2所示：表2优化结果点击图片查看大图5结论通过对车门下铰链加强件进行优化分析，得到较为理想的设计方案，将原始方案与优化方案相比较，可以清楚地看到优化方案的弹塑性变形都有明显降低。因此，利用CAE技术手段可以快速而有效的对多种方案进行分析，从而对设计部门提供改进设计方向指导，最终设计出合理的产品结构，降低试验成本、减少产品设计周期。