汽车滑移门关闭能量分析及结构优化

《汽车滑移门关闭能量分析及结构优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码10530学号201510161729分类号U463.834密级公开硕士学位论文汽车滑移门关闭能量分析及结构优化学位申请人李晓东指导教师肖良红学院名称机械工程学院学科专业材料工程研究方向材料成型与数值模拟二零一八年六月TheClosingEnergyAnalysisandStructuralOptimizationoftheVehicleSlidingDoorCandidateLiXiaodongSupervisorXiaoLianghongCollegeSchoolofMechanicalEngi

2、neeringProgramMaterialsEngineeringSpecializationMaterialFormingandNumericalSimulationDegreeMasterUniversityXiangtanUniversityDateJune,2018摘要摘要滑移门系统是商用车结构中相对独立且较为复杂的总成，是与驾驶人员最先接触的汽车系统部件，其开闭性能的优劣在用户接触的第一时间体现车辆品质的好坏。随着各大汽车厂商越发重视产品细节提升，滑移门系统的开闭性能已成为研发人员的关注焦点。其

3、开闭性能的优化成为商用车研究的重要领域之一。本文针对某国产品牌商用车滑移门关闭困难、震动异响等问题展开研究。通过关闭性能试验以及多体动力学仿真分析了滑移门系统关闭能量的主要影响因素，并通过关闭实验进行对标。综合运用固定界面的模态综合法（Craig-Bampton）结合CAE（ComputerAidedEngineering）技术进行动力学分析和关闭能量计算，对系统中涉及的问题提出了优化方案，解决了关闭能量过大、震动异响的问题。主要研究内容及研究成果如下：1.运用有限元分析软件HyperWorks结合多体动力

4、学分析软件ADAMS建立滑移门系统刚柔耦合运动学模型。基于单一变量原则进行有限元分析，获得了滑移门系统最小关闭能量、滑移门加速度曲线以及主要部件载荷情况：其中最小关闭能量为5.65J、滑移门加速度曲线峰值为0.065m/s2。基于同等试验原则对滑移门系统进行关闭性能试验，得到最小关闭能量为5.43J、滑移门加速度曲线峰值为0.074m/s2，仿真结果与试验结果对比误差在15%以内，证明该滑移门系统多体动力学模型完整模拟滑移门从全开位置运动至完全关闭过程是可靠的。2.通过虚拟样机模型分析滑移门各子系统消耗关闭

5、能量的情况，结果表明密封胶条及中铰链销扭簧为消耗关闭能量的主要部件，其消耗能量约占总能量的34.6%及16.1%；而限位器及门锁也存在震动异响问题，与关闭实验结果吻合。3.基于单一变量原则对密封胶条、关门限位器、导向系统及门锁总成等子系统进行分析。发现该密封胶条存在压缩位移过大、压缩特性曲线不合理的问题；导向系统的中铰链销扭簧刚度及预载过大导致消耗过多关闭能量；限位器载荷过大且分布不均导致滑移门沿车长方向抖动且异响；由于车门下掉导致门锁的锁销与锁扣配合出现异常，其接触载荷过大、存在异响问题。4.通过减小密封

6、胶条压缩位移、优化密封胶条断面形状降低CLD曲线中4-6mm位移范围内的曲线斜率、减小中铰链销扭簧最大扭矩及预载、适当减小限位器配合间隙以及调整门锁中锁销位置等措施，对滑移门闭合性能进行了优化，优化后整个系统的最小关闭能量降低了25%，优化效果明显。关键词：多体动力学仿真；滑移门最小关闭能量；密封胶条；中铰链销扭簧；关门限位器IAbstractAbstractTheslidingdoorsystemisarelativelyindependentandcomplexassemblyinthecommerci

7、alvehiclestructure.Itisthefirstvehiclesystemcomponenttocontactwiththedriver.Itsopeningandclosingperformancecanreflectthevehiclequalityatthefirsttimeoftheuser'scontact.Asthemajorautomobilemanufacturerspaymoreattentiontotheimprovementofproductdetails,theopen

8、ingandclosingperformanceofslidingdoorsystemhasgraduallybecomethefocusofengineer.Theoptimizationofitsopeningandclosingperformancehasbecomeoneoftheimportantfieldsincommercialvehicleresearch.Thisarticleaimsatthe