汽车车身概念设计接头模型的研究

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1、机械设计与制造第1期148MachineryDesign&Manufacture2011年1月文章编号：1001—3997(2010)12—0148—03汽车车身概念设计接头模型的研究林洁琼李迎春荆丹鞠伟(’长春工业大学机电工程学院，长春130012)(吉林大学机械科学与工程学院，长春130025)StudyofiointmodelintheconceptuaIdesignofcarbodiesUNJie—qiong，LIYing—chun，JINGDan，JUWei(CollegeofMechanicalandElectricalE

2、ngineering，ChangchunUniversityofTechnology，Changchun130012，China)(CollegeofMechanicalScienceandEngineering，JilinUniversity，Changchun130025，China)【摘要】建立了刚性连接接头模型、超单元缩减模型和梁一弹簧接头简化模型三种接头模型，并计算了九种工况下的各种模型的角位移结果。通过三种接头模型与详细有限元接头模型的对比分析，表明梁一弹簧接头简化模型最接近详细接头的力学特性，超单元缩减接头模型最差。关键

3、词：汽车车身；概念设计；接头模型【Abstract】hthreekindsofJointmodel：rigid—c0nnec0凡．0凡model，superelementmodeZandbeam-springsimpliedmodelaFebuiltupandthentheangulardisplacementsundernineconditionsofthethreemodelsarecalculatedtoevaluatethejoint．Bycomparingthethreekindsofjointswiththedet~led

4、FEjointmodel，itisconcludedthatthebeam-springsimplifiedmodelisinaccordancewiththatofdet~ledFEjointmodel，butsuperelementmodelisthepoorest．Keywords：Carbody；Conceptualdesign；Jointmodel中图分类号：TH16，U463．82文献标识码：A1引言为了使搭建出的概念模型更接近详细有限元模型，本文着重研究接头建模方式，定义了刚性连接接头模型、超单元缩减模在车身没计开发中，

5、详细模型由于精确的模拟结构的几何形状型和梁一弹簧简化模型三种接头模型，然后通过计算九种工况下和装配连接因而可以达到很高的精度。但是，在概念谢十的初期阶的接头模型的角位移结果并与原始的详细有限元模型进行对比段，用简化模型可以更方便地对车身结构进行强度，模态分析和优化分析，从而得到比较理想的接头建模方法。设计，可提早检测车身所存在的强度缺陷和结构错误，对陕速选择车身结构形式、确定结构参数具有重要作用【“。同时，所建立的简化模型2接头模型的加载特性中接头和承载件的刚度特眭。车身T接头的分布，如图1所示，以B柱下接头(JointB)为Chan

6、gr~T接头的柔性对整车结构性能的影响，并用一个例，截取的承载件的各分支长度为120mm。接头的加载方式主要弹簧和铰链组成的单元去证明接头柔性对整个车身刚度分析的重参考实际的使用情况。以JointB为例，它的加载工况为一个分支要性。E．NikolaidisandK．Lee晰究了接头的行为杼l生，提出了几种端点加力矩载荷，另外两个分支的端点自由度完全约束住。载荷接头简化模型，并用系统识别或者随机非线性估计的方法来求解模的方向沿总体坐标系坐标轴的方向。J0intB有三个分支，每个分型参数。国外科研工作者提出了2-joint的概念，以此建立

7、起接头简支加载三个坐标轴方向大小为IN·m的力矩，接头一共有9个工化模型，并将这种模型应用在车身结构设计中。科研工作．}算了况。HYPERMESH中在JointB详细模型的3个分支端点加载的车身某一立柱上接头的柔度，同时还研究了在车身结构概念模型中工况，如图2所示。其中详细有限元模型是在HYPERMESH软件模拟接头的方法，以及接头柔度对整车刚度的影响。中用板单元建立的。★来稿日期：2010—03～02★基金项目：2009年省教育厅科学技术研究“十一五”规划项目(2009—10)，长春工业大学学生科研基金(2008c01)·◆一◆一+

8、·◆-．_◆_．-+-◆_．-+一+-◆·◆一◆-．-◆-◆-．_+一+-◆一◆-．-◆-●-．_+-◆-◆-+-+-◆但其等效应力值小于不锈钢材料的许用应力，强度设计合理。参考资料SFP型超滤设备聚合物部件的第一主应力