轎車(chē)門(mén)體彈性仿真及密封性研究.pdf

1、轎車(chē)隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，產(chǎn)品在趨于多樣化、智能化的同時(shí)，也趨于復(fù)雜化。轎車(chē)車(chē)身是整車(chē)的重要組成部分，而車(chē)門(mén)作為車(chē)身的一部分，又發(fā)揮著它特有的功能。在新車(chē)型的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中，如何判斷車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)的合理性及車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)靜態(tài)強(qiáng)度和剛度，是一項(xiàng)十分重要的工作。隨著社會(huì)的發(fā)展和汽車(chē)工業(yè)的繁榮，汽車(chē)作為一種交通工具，在人們生活中起著舉足輕重的作用。人們對(duì)轎車(chē)的乘坐舒適性以及防振、隔噪等性能要求也越來(lái)越高，車(chē)門(mén)窗密封條在轎車(chē)中起到了介質(zhì)密封、環(huán)境隔離、內(nèi)外

2、裝飾等作用，而密封條的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及制造工藝復(fù)雜，其產(chǎn)品性能、品質(zhì)直接影響轎車(chē)車(chē)門(mén)的啟閉力大小及操作舒適性等。 車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)的靜態(tài)強(qiáng)度和剛度的計(jì)算與分析，在車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中起著非常重要的作用。安全可靠，具有足夠的剛度，不易變形下沉，行車(chē)時(shí)不振響，是車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文利用專(zhuān)業(yè)建模軟件catia建立了某款轎車(chē)車(chē)門(mén)的幾何模型，然后將幾何模型導(dǎo)入到HYPERWORKS中，并進(jìn)行幾何清理。然后利用HYPERWORKS中的專(zhuān)

3、業(yè)網(wǎng)格劃分模塊HYPERMESH對(duì)幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，從而建立了該車(chē)門(mén)的有限元模型。本文運(yùn)用rigid剛性單元來(lái)模擬焊點(diǎn)及螺栓；應(yīng)用RBE2剛性連接來(lái)模擬車(chē)門(mén)鉸鏈及門(mén)鎖。本文對(duì)車(chē)門(mén)的扭轉(zhuǎn)剛度、下沉剛度和強(qiáng)度進(jìn)行了仿真分析，從仿真分析結(jié)果中可以看出對(duì)車(chē)門(mén)剛度影響較大的部件為車(chē)門(mén)內(nèi)板、車(chē)門(mén)外板和鎖體加強(qiáng)板。最后對(duì)車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，經(jīng)過(guò)優(yōu)化后車(chē)門(mén)的扭轉(zhuǎn)剛度有所提高，并且能夠滿(mǎn)足使用的要求。 為了對(duì)轎車(chē)車(chē)門(mén)密封條結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

4、，本文建立了密封條的幾何模型和橡膠材料模型，并建立了分析所需要的邊界條件。應(yīng)用直接約束法對(duì)密封條的接觸特性進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明，此算法對(duì)密封條與車(chē)門(mén)的接觸特性是有效的，能夠反映密封條在與車(chē)門(mén)接觸過(guò)程中的接觸法向力、接觸法向應(yīng)力以及摩擦力的大小和分布情況。為了對(duì)轎車(chē)車(chē)門(mén)密封條結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，本文采用了遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的策略，首先利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立密封條結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)與壓縮負(fù)荷、應(yīng)力等的非線(xiàn)性全局映射關(guān)系，獲得求解結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題