CAE分析在汽車尾門結構設計中的應用

李夢帆　蘭天亮　王少偉

一、引言

在汽車車身設計中車門的設計是比較復雜的，尤其是尾門的設計。因為車門不僅要滿足一定的強度、剛性和抗凹性，還要滿足人機工程、感官質量等要求。對尾門而言，由于使用了氣彈簧裝置，使得其相對左右側門而言更加復雜一些。但是，隨著CAE技術的快速發展，這些性能都可以通過CAE軟件來模擬分析，使設計者可以客觀地評價設計結果，為產品的結構優化提出改善方向，縮短產品的設計開發周期、節省設計開發費用。

本文以CAE在某車型尾門結構設計中的具體分析為例，簡述CAE在汽車尾門結構設計中的具體應用。

二、CAE分析在汽車尾門結構設計中的應用

本文利用Hyperworks軟件對尾門總成（不含尾門鉸鏈）采用殼單元進行網格劃分，可得41940個單元，42661個節點。在焊點處作RBE2 SPIDER連接，約束1-6自由度。尾門內外板粘膠處作一層solidmap實體單元，尾門總成質量為21.36Kg。尾門的有限元分析模型如圖1所示：

1.尾門自由模態分析

（1）約束和加載。未施加約束和載荷，為自由模態。

（2）分析結果。通過計算可知相對基型車而言，改型后尾門的扭轉和彎曲模態頻率比基型車有較大提升，但是局部模態基本沒能提高，但滿足設計要求（>30Hz）。

改型前后的模態對比結果如表1所示，相關的分析云圖如圖2所示。