儀表板總成的靜力學分析

邵 俊 吳 坡

(1.鹽城工學院，江蘇 鹽城 224051；2.鹽城工業職業技術學院；江蘇 鹽城 224000)

1 剛度分析

儀表板的性能之一是具有足夠剛性以保證其附屬零件正常運作。這就要求在乘客手部和膝部易觸碰到的部位施加一定的壓力載荷時，零件不能產生較大的位移甚至損壞。由于國標中沒有相應的剛度標準，本文采用工程項目中常用的“硬幣加載法”來檢驗儀表板剛度。

所謂“硬幣加載法”，即使用帶有直徑20mm接觸面的測力計對儀表板的不同區域進行測試，力的大小為20N。按照儀表板上各區域的接觸頻率將儀表板劃分為A(高頻)、B(中頻)、C(低頻)3個區域，在每個區域內取2～3個點進行加載，要求A、B、C 3個區域的位移分別小于1mm、2mm和3mm。區域劃分與取點如圖1所示。

(a)區域劃分

(b)取點圖1 儀表板區域劃分及加載點位置

在軟件中進行仿真計算，對于A區域，最大位移出現在點2處，為0.88mm；對于B區域，最大位移出現在點4處，為1.43mm；對于C區域，最大位移出現在點8處，為1.11mm，3個區域取的點的剛度性能均達標，儀表板剛度性能良好。

2 強度分析

汽車儀表板不但要具有一定的剛度屬性以保證各附屬零件的正常工作，還需具有良好的強度性能以保證在受到誤操作力時不發生損壞。除一些功能件，儀表板一般不受任何外力作用。手套箱作為汽車儀表板上最常使用的功能件，通常以其強度性能來表觀整個儀表板的強度性能。工程中的方法是將手套箱完全打開，在其外門板扳手兩側15～20mm處分別施加一個50N的作用力，力的方向垂直于手套箱門板。

(a)受力示意圖

(b)位移云圖

(c)應力云圖

由上圖可知，在外力作用下，手套箱的最大位移為1.03mm，小于標準規定的2mm；最大應力為9.14MPa，遠小于標準規定的25MPa，即手套箱在該力作用下不會發生塑性變形，手套箱強度性能良好。

3 結束語

經過對該儀表板總成進行靜力學分析，證明該儀表具有較好的剛強度性能，滿足相應的使用需求。