乘用車車門剛度分析規(guī)范

精選文檔PAGE精選文檔Q/JLYJ711-2008乘用車車門剛度CAE分析規(guī)范編制：校對：審核：審定：標(biāo)準(zhǔn)化：批準(zhǔn)：浙江吉利汽車研究院有限公司二〇〇八年八月GEELY乘用車車門剛度CAE分析規(guī)范Q/JLY-J711-2008Ⅰ前言為了給新車型開發(fā)提供設(shè)計(jì)依據(jù)，指導(dǎo)新車設(shè)計(jì)，評估新車結(jié)構(gòu)性能，結(jié)合本企業(yè)實(shí)際情況，制定出乘用車車門剛度CAE分析規(guī)范。本規(guī)范由浙江吉利汽車研究院有限公司提出。本規(guī)范由浙江吉利汽車研究院有限公司工程分析部負(fù)責(zé)起草。本規(guī)范主要起草人：李慧梅。本規(guī)范于2008年8月20日發(fā)布并實(shí)施。精選文檔PAGE1范圍本規(guī)范規(guī)定了乘用車車門剛度CAE分析的軟件設(shè)施、硬件設(shè)施、時(shí)間需求、輸入條件、輸出物、分析方法、分析數(shù)據(jù)處理及分析報(bào)告。本規(guī)范適用于乘用車車門剛度CAE分析。2軟件設(shè)施乘用車車門剛度CAE分析，軟件設(shè)施包括以下內(nèi)容：前處理軟件，主要用于有限元網(wǎng)格建模的軟件，采用ALTAIR/HYPERMESH；后處理軟件，主要用于分析結(jié)果查看的軟件，采用ALTAIR/HYPERVIEW；求解器軟件，主要用于求解的軟件，采用MSC/NASTRAN。3硬件設(shè)施乘用車車門剛度CAE分析，硬件設(shè)施包括以下內(nèi)容：前、后處理計(jì)算機(jī)硬件：HP或Dell工作站；求解計(jì)算機(jī)硬件：HP或Dell工作站。4時(shí)間需求4.1前處理時(shí)間無車門有限元模型，完成車門有限元建模，一般需要6～8工作日/1人；存在完整正確的開啟件模型，模型前處理一般需要0.5～1工作日/1人。4.2求解時(shí)間計(jì)算過程中無錯(cuò)誤中斷，在高配置計(jì)算機(jī)如DELL或HP工作站上求解時(shí)間大約為0.3～0.5小時(shí)/次，通常模型調(diào)整需要計(jì)算3次以上。4.3后處理時(shí)間后處理時(shí)間包括剛度計(jì)算，結(jié)構(gòu)合理性評估，分析報(bào)告的編寫等，一般需要1～2個(gè)工作日/1人。4.4總時(shí)間計(jì)算完成一個(gè)車門的剛度CAE分析需要的時(shí)間如下：無車門有限元模型，完成車門剛度CAE分析，需要8～10工作日/1人。存在完整正確的車門模型，完成車門剛度CAE分析，需要2～3工作日/1人；5輸入條件5.1車門3D幾何模型乘用車車門剛度CAE分析的車門3D幾何模型，數(shù)據(jù)要求如下：車門各個(gè)零件的厚度或厚度線；車門幾何焊點(diǎn)數(shù)據(jù)；車門幾何膠粘數(shù)據(jù)；車門3DCAD數(shù)據(jù)中無明顯的穿透或干涉；車門各個(gè)零件的明細(xì)表。5.2車門有限元模型車門剛度分析的輸入條件主要指車門的有限元模型，一個(gè)完整的車門有限元模型中含有：車門各個(gè)零件的網(wǎng)格數(shù)據(jù)；車門焊點(diǎn)數(shù)據(jù)；車門膠粘數(shù)據(jù)；各個(gè)零件的材料數(shù)據(jù)；各個(gè)零件的厚度數(shù)據(jù)。6輸出物乘用車車門的剛度分析輸出物為PDF文檔格式的分析報(bào)告，針對不同的車型統(tǒng)一命名為《車型剛度分析報(bào)告》（“車型”用具體車型代號(hào)加車門類別替代如：車型為GC-1，前車門的剛度分析，則分析報(bào)告命名為《GC-1前車門剛度分析報(bào)告》），報(bào)告內(nèi)容按9規(guī)定的內(nèi)容編制。7分析方法7.1分析模型車門總成有限元模型主要包括鈑金件、車門鉸鏈等有限元模型。其中車門鉸鏈采用實(shí)體單元模擬，對于銷軸的連接采用RBE2單元釋放銷軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度模擬連接。其他均采用殼單元模擬；焊點(diǎn)的連接采用CWELD模擬；防撞桿、車門外板加強(qiáng)板與外板之間采用實(shí)體單元（賦予膠的特性）模擬。7.2分析模型建立建立車門有限元模型，應(yīng)符合下列要求：車門各個(gè)零件的網(wǎng)格質(zhì)量應(yīng)符合求解器的要求；車門各個(gè)零件的材料，須與明細(xì)表規(guī)定的材料相對應(yīng)；車門各個(gè)零件的厚度，須與明細(xì)表規(guī)定的厚度相對應(yīng)；焊點(diǎn)幾何坐標(biāo)須與3D焊點(diǎn)坐標(biāo)一致，焊點(diǎn)連接的層數(shù)須明確，焊點(diǎn)單元用直徑為6mm的CWELD單元模擬；螺栓聯(lián)接的地方采用RBE2單元，用來模擬螺栓的聯(lián)接；車門有限元模型的質(zhì)量應(yīng)該與實(shí)車相等。建立車門有限元模型，均在前處理軟件ALTAIR/HYPERMESH中完成。7.3剛度分析車門剛度分析，包括以下內(nèi)容：設(shè)置剛度分析卡片，定義輸出卡片應(yīng)按照求解器要求進(jìn)行定義；定義輸出結(jié)果的輸出卡片，其結(jié)果類型包括位移、應(yīng)力；定義剛度分析求解工況，包括垂向剛度、窗框剛度、腰線剛度、內(nèi)板剛度、喇叭安裝點(diǎn)剛度；輸出卡片，采用MSC.NASTRAN中SOL101求解車門剛度。7.4分析工況7.4.1垂向剛度7.4.1.1約束條件如圖1所示，a)約束車門上下鉸鏈與車身安裝孔的自由度，鉸鏈本身的銷軸用RBE2單元代替；b)約束車門行止點(diǎn)自由度；c)約束車門門鎖處自由度。7.4.1.2載荷條件 如圖1所示，在車門鎖鉤處施加Z軸負(fù)向的載荷。圖1垂向剛度7.4.2窗框剛度17.4.2.1約束條件如圖2所示，a)約束車門上下鉸鏈與車身安裝孔的自由度，鉸鏈本身的銷軸用RBE2單元代替；b)約束車門行止點(diǎn)自由度；c)約束車門門鎖處自由度。7.4.2.2載荷條件 如圖2所示，在車門窗框轉(zhuǎn)角處施加Y向的載荷。圖2窗框剛度17.4.3窗框剛度27.4.3.1約束條件與窗框剛度1的約束條件一致。7.4.3.2載荷條件 如圖3所示，在車門窗框中間處施加Y向的載荷。圖3窗框剛度27.4.4外腰線剛度7.4.4.1約束條件與窗框剛度1的約束條件一致。7.4.4.2載荷條件 如圖4所示，在車門外板（或外板加強(qiáng)板）窗框中間處施加Y向的載荷。圖4外腰線剛度7.4.5內(nèi)腰線剛度7.4.5.1約束條件與窗框剛度1的約束條件一致。7.4.5.2載荷條件 如圖5所示，在車門內(nèi)板（或內(nèi)板加強(qiáng)板）窗框中間處施加Y向的載荷。圖5內(nèi)腰線剛度7.4.6內(nèi)板剛度7.4.6.1約束條件與窗框剛度1的約束條件一致。7.4.6.2載荷條件 如圖6所示，在車門內(nèi)板區(qū)域選取四個(gè)以上薄弱點(diǎn)，對每個(gè)選取點(diǎn)施加Y向載荷。圖6內(nèi)板剛度7.4.7喇叭安裝點(diǎn)剛度7.4.7.1約束條件如圖7所示，a)約束車門上下鉸鏈與車身安裝孔全部的自由度，鉸鏈本身的銷軸用RBE2單元代替；b)約束車門底端處的自由度；c)約束車門門鎖處自由度。7.4.7.2載荷條件 如圖7所示，在揚(yáng)聲器安裝孔處，分別對每個(gè)安裝點(diǎn)施加Y向的載荷。圖7喇叭安裝點(diǎn)剛度7.5輸入文件類型輸入文件類型指供求解器識(shí)別的文件類型，主要包含模型和計(jì)算控制參數(shù)的Nastranbdf格式的輸入文件。7.6輸出文件類型輸出文件類型指通過求解獲得的結(jié)果和中間過程的文件：包含計(jì)算結(jié)果和模型信息的.op2文件；包含模型計(jì)算過程的.f06文件。8分析數(shù)據(jù)處理乘用車車門剛度分析的數(shù)據(jù)處理主要是對各種工況下力的作用點(diǎn)在作用方向上的位移的獲取并計(jì)算相應(yīng)的剛度值。其剛度值計(jì)算公式如下：（1）式中：——?jiǎng)偠戎?，單位牛頓/毫米（N/mm）；——施加載荷大小，單位牛頓（N）；——載荷方向上的位移，單位毫米（mm）。乘用車車門各工況下剛度分析結(jié)果，如下表1：表1乘用車車門各工況下剛度分析結(jié)果NO.名稱位移(mm)剛度(N/mm)1垂向剛度2窗框剛度13窗框剛度24外腰線剛度5內(nèi)腰線剛度6內(nèi)板剛度12347喇叭安裝點(diǎn)剛度123分析時(shí)需要