基于Hyperworks的风挡玻璃对车身刚度影响的分析.pdf

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1、第55卷第9期农业装备与车辆工程2017年9月Vol·55No·9AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERINGSeptember2017doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2017．09．012基于Hyperworks的风挡玻璃对车身刚度影响的分析宋章迪．沈景凤(200093上海市上海理工大学机械工程学院)[摘要]车身的刚度是汽车的重要的力学性能，对其进行分析和研究具有重要意义，而有限元方法在汽车结构在汽车设计流程中占据重要地位。在Hyperworks软件的Optistruct模块下建立某承栽式白车身(atw)和

2、带有风挡玻璃的白车身(BIP)有限元模型，对B1w和BIP有限元模型分析求得其扭转刚度和弯曲刚度．进而分析研究风挡玻璃对白车身扭转刚度和弯曲刚度的影响，为白车身的结构优化设计提供借鉴与依据。[关键词】白车身；风挡玻璃；有限元法；刚度分析；Hyperworks[中图分类号】U463．82[文献标志码]A[文章编号]1673—3142(2017)09—0053—05AnalysisofImpactofWindshieldOilRigidityofVehicleBodyBased011HyperworksSongZhangdi，ShenJingfeng(SchoolofMec

3、hanicalEngineering，UniversityofShanghaiforScience&Technology，Shanghai200093，China)[Abstract]Therigidityofthevehiclebodyisallimportantmechanicalperformanceofthecal"，anditisofgreatsignificancetoanalyzeandstudyit．Thefiniteelementmethodoccupiesanimportantpositionintheautomobiledesignprocess．

4、Finiteelementmodelofload—bearingbody-in-white(BIW)andbody-in-prime(BIP)withwindshieldglassarebuiltundertheOptistruetmoduleofHyperworksSORWare．ThetorsionalstiffnessandflexuralrigidityoftheBIWandBIPfiniteelementmodelsareana—lyzed．Theinfluenceofthewindshieldonthetorsionalrigidityandthebendi

5、ngrigidityofthewhitebodyareanalyzed，whichprovideareferenceandbasisforthestructuraloptimizationdesignofthewhitebody．[Keywords】BIW；windshield；FEM；rigidityanalysis；Hyperworks0引言现代轿车车身大都采用全承载式车身结构，这样的结构很大程度上满足结构轻量化的要求，不论在安全性还是在稳定性方面都有很大的提高。承载式车身除了其固有的承载功能外，还要直接承受各种负荷力的作用．主要包括弯曲、扭转和碰撞载荷等。在这些载

6、荷的作用下，轿车车身的剐度性能显得尤为重要。车身的刚度不足会使车身结构变形很大，特别是在AB柱、门框等关键部位的变形大会直接导致门锁卡死，内饰脱落，车内异响严重，因此在车身设计中必须考虑白车身整体刚度与关键部位的变形[¨。随着高弹性模量，高强度粘结剂的使用，风挡玻璃已经成为车身结构重要的承载构件，对车身扭转刚度有着比较大的贡献[2]。本文中以某承载式轿车为例分析白车身有限元模型的建模及刚度计算方法，对比分析研究风挡玻璃对白车身刚度收稿日期：2017—02—16修回日期：2017—02—22的影响。1白车身结构的有限元模型1．1模型的简化有限元模型的建立需要对3D模型进行

7、适当的简化。建模时考虑的简化原则有：(1)省去非承载件和车身功能件。这些结构件对车身整体结构的应力应变影响非常小应适当忽略。(2)忽略蒙皮的应力加强作用。(3)对于工艺孔、螺栓安装孔等，它们对截面特性影响不大，建模时应简化。(4)建模时简化掉直径小于6mm的孔[引。1．2有限元模型的建立与处理将白车身的CAD模型导入到Hypermesh软件中，对几何模型进行抽中面、几何清理、划分网格等操作建立有限元模型。主要的承载模型及总成应包括前纵梁、后纵梁、顶盖、门槛、地板、A柱、B柱、C柱、前后轮罩、翼子板、后围板、行李架等。网格划分以四边形单元为