某型商用车后车门刚度性能分析

黄杰文

（江铃汽车股份有限公司，江西 南昌330200）

1 引言

车门是非常重要的车身覆盖件，其主要由外板、内板、加强板、玻璃升降器和铰链等部件组成，其通过铰链与白车身连接一起形成一个闭合空间，并起到保护驾驶员安全的作用。车门刚度是指在一定作用力下抵抗变形的能力，通过作用力与及其变形量的比值来确定，是车门极其重要的静态特性，车门刚度性能不足会引发车门卡死、密封性差、噪声和振动等问题，对车辆的舒适性和安全性有较大影响。为了验证某型商用车后车门的刚度性能，基于CAE 技术建立后车门有限元模型，分别对其横向刚度和垂向刚度性能静态分析，以评判其结构的合理性，并且为后续的轻量化提供科学指导和借鉴。

2 有限元分析基本思想

有限元分析的基本思想是将结构离散化处理，然后通过节点建立微分方程，再将其变量演变为节点值与插值函数构成的表达式，最后通过变分原理求解，力与位移的平衡方程为[1-2]：

式（1）中：f为结构的载荷列阵；K为结构的刚度矩阵；q为结构节点的位移列阵。

3 建立有限元模型

为了提升求解精度并且节省计算时间，将某型商用车后车门的三维模型导入至Hypermesh 软件中[3-4]，抽取各个零部件中性面，删除对刚度性能影响较小的几何特征，对其缺失面进行填充，采用8 mm 的壳单元对各个零部件进行网格划分，采用ACM2 单元模拟焊点连接，采用RBE2 单元模拟螺栓连接，根据各个零部件的材料牌号和厚度建立材料属性并加载，以此建立后车门座有限元模型如图1 所示。……