后背門扭轉剛度分析報告

摘 要：后背門是汽車的重要部件，需要保證足夠的剛度。本文主要以 G3乘用車的后背門作為研究對象，通過有限元分析方法，利用有限元分析軟件對其進行了靜力學分析，具體主要工作內容為以下幾個方面。首先進行了車背門的有限元建模，得到一個完整的車背門有限元模型。然后分析了車背門模態，通過模態分析得到車背門的振動模態，并對車背門振動特性做出評估。接著對車背門進行了有限元靜力分析，分析車背門在三種不同工況下的剛度，并根據分析結果，對車門的剛度做出總體評估。

關鍵詞：后背門；乘用車；剛度

1 前言

隨著科技的發展進步，產品在趨于多樣化、智能化的同時，會不可避免地趨于復雜化。對復雜的工程，人們都希望能在產品生產以前對設計方案進行精確的試驗、分析和論證，這些工作需要借助計算機實現，就是計算機輔助工程，即CAE。CAE是包括產品設計、工程分析、數據管理、試驗、仿真和制造的一個綜合過程，關鍵是在三維實體建模的基礎Ghsn54O3fIjaNrblUDl3cS3pYFXHZjANFLFp5kkA80k=上，從產品的設計階段開始，按實際條件進行仿真和結構分析，按性能要求進行設計和綜合評價，以便從多個方案中選擇最佳方案，或者直接進行設計優化。有限元是CAE的關鍵技術，在汽車設計和優化過程中發揮著極其重要的作用。

CAE計算機工程分析采用虛擬方法對結構性能進行模擬仿真，預測機構性能，優化結構設計，為產品研發提供了指南。為解決實際工程問題提供依據。在整個汽車CAE分析對汽車結構強度、剛度、車輛的振動噪聲、舒適平順性、耐久性、多剛體動力學、碰撞、乘員的安全性以及動力總成的性能方面進行模擬仿真分析、預測結構性能、判斷結構的合理性、優化結構的設計。它可解決汽車在使用過程中的質量問題，大大提高汽車的研發水平。

本文以汽車后背門為例，通過 CATIA建立 CAD模型，利用分析軟件對其扭轉剛度進行有限元分析，從而驗證模型是否滿足設計要求。

2 后背門有限元分析

2.1 有限元模型的建立

有限元模型根據后背門數模建立，后背門模型如圖1（a）、（b）所示。

3 結論

本文基于有限元分析軟件，根據試驗確定加載方式，建立后背門有限元模型和確定分析工況加載，進行靜力學計算，得到了后背門的各測點的應力分布狀況，通過與試驗進行對比，驗證了有限元分析模型的正確性，為后背門的結構改進提供了可靠的參考依據。通過對有限元計算結果與試驗結果的的對比分析，從對比曲線中可以看出，對于后背門應力分布狀況，后背門的有限元計算結果與試驗結果一致，只有少數幾個點存在偏差，但數值相差不大。從上述的結果對比分析可知，有限元模型的相關參數設置比較合適。同時，也可以看出，該后背門鈑金結構的局部強度和剛度較為理想。

參考文獻：

[1] 張永昌 .MSC Nastran有限元分析理論基礎與應用 [M].北京：科學出版社 .

[2]姜連勃，王紹春 .汽車車門設計 [J].汽車技術 .

[3]黃天澤、黃金陵 .汽車車身結構與設計 [M].北京：機械工業出版社 .

[4]谷正氣等 .轎車車身 [M].人民交通出版社 .