一种乘用车车门表面刚度CAE分析方法技术

本发明专利技术公开了一种用于车门表面刚度CAE分析的方法，建立车门模型；建立试验压头模型；在车门外板和试验压头之间建立接触对；设置加载分析步，使用隐式分析方法，车门门锁和车门铰链位置约束全部自由度，加载点约束车门外板法向以外的其他自由度，在加载点沿车门外板法向施加载荷；设置卸载分析步，使用隐式分析方法，车门门锁和车门铰链位置约束全部自由度，加载点约束车门外板法向以外的其他自由度，无加载载荷；提交Abaqus求解计算；用后处理软件对计算结果进行分析。

【技术实现步骤摘要】
一种乘用车车门表面刚度CAE分析方法
本专利技术涉及计算机辅助工程(CAE)技术及汽车研发领域，提供了一种乘用车车门表面刚度CAE分析方法，主要用于评价乘用车车门表面刚度性能是否满足开发目标。
技术介绍
汽车车门是非常重要的车身部件，消费者在购车时，习惯性的通过触摸按压的方式对汽车性能进行评价，如果车门外板被按压式产生较大的位移变形，会给人一种很柔软的感觉。以往在汽车车门开发过程中，只能通过实车试验的方式进行表面刚度性能验证，需要设计生产模具、制造样件进行实车试验，如果试验不合格，需反复修改设计方案，调整模具，甚至导致模具报废，期间需要花费大量的时间成本和开发费用。CN111723508A公开了一种发动机正时罩盖轻量化CAE分析方法,包括步骤：S1、建立正时罩盖初始方案有限元模型；S2、对正时罩盖初始方案有限元模型进行模态分析计算和频率响应分析计算；S3、对正时罩盖初始方案有限元模型进行振动响应优化；S4、建立正时罩盖的拓扑结构；S5、建立正时罩盖的1D壳单元模型并进行形貌优化；S6、基于振动响应优化及形貌优化结果云图,得到正时罩盖优化方案；S7、正时罩盖优化方案,建立正时罩盖优化模型,并进行模态、频率响应分析和局部优化校核。本专利技术的发动机正时罩盖轻量化CAE分析方法,可以帮助设计人员在兼顾性能的前提下获得正时罩盖结构轻量化的设计方案,加快产品开发速度。CN108846231A涉及一种用于汽车后背上开门扭转刚度进行CAE分析的方法,该方法为建立后背上开门的三维模型,导入CAE软件中对三维模型进行几个清理及网格划分；对三维模型施加边界、约束及载荷；给定测点位置,求出对应的位移量,根据位移量计算出扭转刚度；将计算出的扭转刚度与目标值进行对比,判定其是否合格。本专利技术可高效低成本地获取汽车后背上开门的扭转刚度,避免用实物进行优选,减少优化修模甚至报废模具的时间成本和费用成本。CN2638052涉及一种用于覆盖件表面刚度测量的传感器,由测力元件及测位移元件两部分构成。测力元件是由一个粘贴有电阻应变片的测力环,测力环下端连接的一个套管,套管活动连接的一个测力压头组成；测位移元件是由一个百分表和一个压盘组成。所述一种用于覆盖件表面刚度测量的传感器能够同时测量出覆盖件表面所受力值和在这个力值下覆盖件表面发生变形的位移量,从而得出覆盖件表面的刚度值；并且操作方便,可用于汽车车身覆盖件的表面刚度测量,同时也可满足各类覆盖件表面刚度的测量,无论是金属还是非金属材料的物品,只要对力传感器灵敏度大小进行修正,就可完成测量。
技术实现思路
为了解决传统汽车车门开发周期长、成本高的问题，本专利技术的目的是提供一种用于车门表面刚度CAE分析的方法，通过CAE分析的手段判断车门表面刚度性能是否满足设计要求，可以通过仿真手段准确的对车门表面刚度性能进行分析，针对性的对薄弱位置进行优化改进，直至满足设计要求，本专利技术可以在设计阶段达成车门表面刚度性能目标，具有周期短、成本低的优点。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种用于车门表面刚度CAE分析的方法，包括以下步骤：步骤1：建立车门模型；步骤2：建立试验压头模型；步骤3：在车门外板和试验压头之间建立接触对；步骤4：设置加载分析步，使用隐式分析方法，车门门锁和车门铰链位置约束全部自由度，加载点约束车门外板法向以外的其他自由度，在加载点沿车门外板法向施加载荷；步骤5：设置卸载分析步，使用隐式分析方法，车门门锁和车门铰链位置约束全部自由度，加载点约束车门外板法向以外的其他自由度，无加载载荷；步骤6：提交Abaqus求解计算；步骤7：用后处理软件对所述步骤6的计算结果进行分析，查看模型的最大位移、残余位移、最大塑性应变和失稳区间，用以评价车门表面刚度是否满足设计要求。优选的，所述步骤1中，车门模型钣金用2D单元模拟，包边位置采用1层2D单元模拟，包边与钣金之间采用共节点方式连接，按照实际设计方案建立胶粘和焊点连接，按照实际参数赋予材料属性，包边位置按照总厚度赋予属性。优选的，所述步骤2中，试验压头模型车门外板为主面，试验压头为从面。优选的，所述步骤2中，试验压头模型摩擦系数设置为0.1，在接触对中设置Adjust参数。优选的，所述步骤1至步骤5通过Hypermesh软件实现。优选的，所述步骤7通过Hyperview软件或者Abaqus软件实现。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术可以通过仿真手段准确的对车门表面刚度性能进行分析，针对性的对薄弱位置进行优化改进，直至满足设计要求，此方式可以在设计阶段达成车门表面刚度性能目标，缩短开发周期、降低开发成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对本专利技术实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本专利技术实施例的内容和这些附图获得其他的附图。图1为车门模型包边建模示意图；图2为本专利技术建立的车门表面刚度CAE分析模型示意图；图中：1-车门外板；2-试验压头；3-车门铰链；4-门锁；5-车门防撞梁；6-车门内板；7-包边。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。一种用于车门表面刚度CAE分析的方法，包括以下步骤：步骤1：建立车门模型；步骤2：建立试验压头模型；步骤3：在车门外板和试验压头之间建立接触对；步骤4：设置加载分析步，使用隐式分析方法，车门门锁和车门铰链位置约束全部自由度，加载点约束车门外板法向以外的其他自由度，在加载点沿车门外板法向施加载荷；步骤5：设置卸载分析步，使用隐式分析方法，车门门锁和车门铰链位置约束全部自由度，加载点约束车门外板法向以外的其他自由度，无加载载荷；步骤6：提交Abaqus求解计算；步骤7：用后处理软件对所述步骤6的计算结果进行分析，查看模型的最大位移、残余位移、最大塑性应变和失稳区间，用以评价车门表面刚度是否满足设计要求。优选的，所述步骤1中，车门模型钣金用2D单元模拟，包边位置采用1层2D单元模拟，包边与钣金之间采用共节点方式连接，按照实际设计方案建立胶粘和焊点连接，按照实际参数赋予材料属性，包边位置按照总厚度赋予属性。优选的，所述步骤2中，试验压头模型车门外板为主面，试验压头为从面。优选的，所述步骤2中，试验压头模型摩擦系数设置为0.1，在接触对中设置Adjust参数。优选的，所述步骤1至步骤5通过Hypermesh软件实现。优选的，所述步骤7通过Hyperview软件或者Abaqus软件实现。实施例一种用于车门表面刚度CAE分析的方法，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车门表面刚度CAE分析的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：建立车门模型；/n步骤2：建立试验压头模型；步骤3：在车门外板和试验压头之间建立接触对；步骤4：设置加载分析步，使用隐式分析方法，车门门锁和车门铰链位置约束全部自由度，加载点约束车门外板法向以外的其他自由度，在加载点沿车门外板法向施加载荷；/n步骤5：设置卸载分析步，使用隐式分析方法，车门门锁和车门铰链位置约束全部自由度，加载点约束车门外板法向以外的其他自由度，无加载载荷；/n步骤6：提交Abaqus求解计算；/n步骤7：用后处理软件对所述步骤6的计算结果进行分析，查看模型的最大位移、残余位移、最大塑性应变和失稳区间，用以评价车门表面刚度是否满足设计要求。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于车门表面刚度CAE分析的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：建立车门模型；
步骤2：建立试验压头模型；步骤3：在车门外板和试验压头之间建立接触对；步骤4：设置加载分析步，使用隐式分析方法，车门门锁和车门铰链位置约束全部自由度，加载点约束车门外板法向以外的其他自由度，在加载点沿车门外板法向施加载荷；
步骤5：设置卸载分析步，使用隐式分析方法，车门门锁和车门铰链位置约束全部自由度，加载点约束车门外板法向以外的其他自由度，无加载载荷；
步骤6：提交Abaqus求解计算；
步骤7：用后处理软件对所述步骤6的计算结果进行分析，查看模型的最大位移、残余位移、最大塑性应变和失稳区间，用以评价车门表面刚度是否满足设计要求。


2.如权利要求1所述的一种用于车门表面刚度CAE分析的方法，其特征在于，所述步骤1中，车门模型钣金用2D单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智涛，王建勋，于家俊，陈哲，梅红伟，卢俊威，穆光，赵彦超，王小龙，李卓达，
申请(专利权)人：一汽奔腾轿车有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22