基于MSC.FATIGUE的某微客车门疲劳分析及优化.pdf

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1、·机械研究与应用·2013年第4期(第26卷，总第126期)应用与试验基于MSC．FATIGUE的某微客车门疲劳分析及优化邢志伟，惠延波，冯兰芳，王宏晓，张坤(河南X-业大学先进制造研究所，河南郑州450007)摘要：建立某微型客车前门有限元模型，以LS—DYNA模拟一次车门开闭试验，将其应力历程结果导入MSC．FA—TIGUE，使用局部应变法进行疲劳耐久性分析，找出裂纹较早萌生的位置并对其进行优化修改，再分析验证优化后的疲劳寿命。关键词：开闭件耐久性，车门关闭试验，疲劳损伤，MSC．FATIGUE中图分类号

2、：U463文献标志码：A文章编号：1007—4414(2013)04-0061—03FatigueAnalysisandOptimizationofaMinibusDoorBasedonMSC．FATIGUEXINGZhi—wei，HUIYah—bo，FENGLan-fang，WANGHong-xiao，ZHANGKun(HenanUniversityofTechnology，AdvancedManufacturingResearchInstitute，ZhengzhouHenan450007，China)A

3、bstract：TheFEMofaminibusfrontdoorisestablished，afrontdooropenandclosetestissimulatedbyLS-DYNA，thestresscourseresultsintoMSC．FATIGUEisimported，usinglocalstrainmethodtofatiguedurabilityanalysis，thelocationoftheearlyinitiationofcrackisfoundoutandoptimizedmodif

4、ication，andtheoptimizedfatiguelifeisvalidated．Keywords：switchpartsdurability；thetestofdoorclose；fatiguedamage；MSC．FATIGUEl引言车窗全关、半关和全开3种状态，车窗配重按照玻璃车门作为车身系统的重要组成部分，其性能的好全关状态，这种状态由于车门重心较另两种状态要坏直接影响着整车使用性能的高低，车门与其他车身高，为最恶劣状态，且在日常使用中为最为常见状态，结构共同组成了一个密闭空问，起到隔绝噪声

5、，保护整个模型具有与开闭试验中相同的质量以满足关闭车内乘员的功能，而作为车身结构中使用频率较高的时相同的初始动能，使用六面体网格模拟密封圈将其开闭件而言，车门出现问题主要是以经常开闭而造成材料设置为弹性材料，如图1所示。对门框与车身连疲劳损伤。对车门进行开闭耐久性试验是非常必要接部分进行全自由度约的，车门开闭耐久性试验非常耗时且试验成本高昂，束，对整个模型施加lg采用有限元进行模拟开闭过程并进行疲劳分析是可的重力加速度模拟重力作行的方法之一。由于车门关闭是碰撞过程的一种，因用，车门开启约4。～5。，并此使用对

6、碰撞分析能力较强的显示非线性求解器LS对车门旋转部分施加了—DYNA来进行某微客车门关闭过程的模拟，并将其1．55rad／s初始角速度瞬态应力结果导人MSC．FATIGUE使用局部应力应(门锁处速度1．5m／s)¨变法即分析裂纹萌生的时间来分析车门经过l0万次并按照车门关闭的实际情图1车门关闭分析FEM开闭后的疲劳损伤分布，并进行相应的优化改进以提况设置相互之间接触关高车门的使用寿命。系2车门有限元的建立3强度分析结果使用hypermesh对其进行划分，由于车门主要由使用显示非线性动力学软件LS—DYNA进行

7、求钣金件构成，主要使用5ITIm壳单元划分，并对关闭解，将最小时问步长设为3E一7S，以保证质量增加率中起到接触作用的车身门框部分进行划分，由于分析保持在2％以下，由于无法确定准确的车门由开始转重点是车门构件，对门框部分使用10nlm壳单元进动到完全碰撞门框的时间过程，首次分析将模拟时间行划分，这样起到减小模型规模节约计算成本的作设置为0．2S左右进行分析，同时应检查整个分析流用，以四面体单元划分铰链部分，焊点使用MAT100程的能量曲线观察能量是否守恒，沙漏能是否存在过(hexa)进行模拟，使用质量点的形式

8、对车门附件，车大的现象j，如图2所示，可以看出整个分析过程能窗，后视镜等进行配重处理，车门开关耐久试验包括量基本处于守恒，沙漏能也占比重较小，说明模型建收稿日期：2013—05—29基金项目：河南省科技基金资助项目(112102210470)作者简介：邢志伟(1986一)，男，江苏沛县人，在读硕士，主要从事汽车结构有限元分析方面的工作。·61·应用与试验2013q：第4期(第26卷，总第126期)·