【正文】
計(jì) (論文 )轎車車門設(shè)計(jì)與碰撞分析 摘 要 車門是車身結(jié)構(gòu)中一個(gè)較復(fù)雜的總成。隨著社會(huì)的發(fā)展和汽車工業(yè)的繁榮,汽車作為一種交通工具,在人們生活中起著舉足輕重的作用。因而對(duì)車門也有特定的要求,如開關(guān)方便,玻璃升降方便、具有良好的密封、制造工藝性好等。 本文運(yùn)用 CATIA 軟件進(jìn)行車門各系統(tǒng)總成的設(shè)計(jì)與安裝 布置,并詳細(xì)對(duì)防撞梁的耐撞性、抗彎性進(jìn)行分析,并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。 關(guān)鍵詞:車門;結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);側(cè)面碰撞;計(jì)算機(jī)模擬 Abstract Car body door is a more plex in the body structure. With the development of society and the prosperity of the auto industry, automobile as a traffic tool, in people life plays an important role. The car body is an important part of the whole vehicle, and the doors as an important part of the car body, and play with specific functions. So on the door also have specific requirements, such as switching convenient, glass lift convenient, with good sealing, manufacturing technology. Therefore, the doors of body structure design and the vehicle has significant influence. The use of software for each system CATIA the door of the design and installation arrangement and detailed to guard against the beams of the stamina to run, bent on analysis, and to optimize the use of its structure. The finite model for a certain automobile was created with the software LSDYNA. According to the CNCAP side impact rules the simulation analysis was finished, and it established the foundation for further structure optimization. Topic words: Car door; Structure; Design; side impact; puter simulation 目錄 第一章 緒論 1 車門研究的內(nèi)容 和意義 1 汽車 CAE 技術(shù) 2 CAE 技術(shù)簡(jiǎn)介 2 CAE 技術(shù)在汽車產(chǎn)品開發(fā)中的作用 2 第二章 車門的總成設(shè)計(jì)和要求 3 車門類型的選擇 3 車門結(jié)構(gòu)的 3D 建模 4 車門結(jié)構(gòu)總成 5 附件結(jié)構(gòu)圖 6 內(nèi)飾結(jié)構(gòu)圖 7 第三章 車門附件的布置 8 門鎖的布置 8 窗框結(jié)構(gòu)確定及玻璃升降器布置 9 窗框結(jié)構(gòu)的確定 9 玻璃升降器的布置 10 車門鉸鏈布置及運(yùn)動(dòng)校核 13 車門鉸鏈軸線的確定 15 運(yùn)動(dòng)校核 16 車門運(yùn)動(dòng)間隙滿足工藝性校核 17 限位器布置及運(yùn)動(dòng)校核 17 限位器的布置 17 限位器運(yùn)動(dòng)校核 18 車門的密封 19 車門的密封 19 車門密封系統(tǒng)的功能、性能要求 20 第四章 防撞梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 21 汽車防撞梁的對(duì)比選擇 21 汽車防撞梁碰撞性能的評(píng)價(jià)參數(shù) 22 汽車防撞梁的耐撞性分析 23 防撞梁的抗彎性與結(jié)構(gòu)優(yōu)化 23 改變防撞梁的高度 25 改變截面料厚 30 第五章 側(cè)面碰撞仿真分析 35 汽車側(cè)面碰撞國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 35 國(guó)外研究現(xiàn)狀 35 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 36 CNCAP 側(cè)面碰撞測(cè)試方法 36 側(cè)面碰撞試驗(yàn)條件 36 仿真分析模型建立 37 整車側(cè)面碰撞仿真模型建立 37 仿真實(shí)例 38 第六章 結(jié) 論 42 參考文獻(xiàn) 43 致 謝 44 附 錄 45 第一章 緒論 車門研究的內(nèi)容和意義 隨著社會(huì)的發(fā)展和汽車工業(yè)的繁榮,汽車作為一種交通工具,在人們生活中起著舉足輕重的作用。 車門的結(jié)構(gòu)型式很多,有旋轉(zhuǎn)門,拉門,折疊門和外擺式車門。各類車的駕駛員專用門,貨車及轎車車門,大多采用旋轉(zhuǎn)門,開門時(shí)旋轉(zhuǎn)方向可以是往前順開門或往后逆開門, 順開門在行車中比較安全。安全可靠,車門能鎖住,行車或撞車時(shí)車門不會(huì)自動(dòng)打開。 具有良好的密封。不易變形下沉,行車時(shí)不振響。 外型上與整車協(xié)調(diào)。同時(shí),為減少新車型的開發(fā)成本、縮短新車型的開發(fā)周期、提高新產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,全球各大汽車公司普遍實(shí)施了“平臺(tái)戰(zhàn)略”( Platform Strategy,車身的開發(fā)便是該戰(zhàn)略的主要組成部分。車身與汽車電子一起己經(jīng)成為目前汽車整車產(chǎn)品中最活躍的因素。因此,要大力發(fā)展我國(guó)的汽車工業(yè)關(guān)鍵就在于 車身技術(shù)的發(fā)展。由于車門的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,用經(jīng)典力學(xué)方法很難得到精確的優(yōu)化解,為了能夠計(jì)算出車門的剛度和強(qiáng)度,往往對(duì)車門結(jié)構(gòu)進(jìn)行較多的假設(shè)和簡(jiǎn)化,計(jì)算模型只能構(gòu)造得非常簡(jiǎn)單,與實(shí)際的結(jié)構(gòu)形狀相差很大。對(duì)于復(fù)雜的工程,人們都希望能在產(chǎn)品生產(chǎn)以前 對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行精確試驗(yàn)、分析和論證,這些工作需要借助計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn),即 CAEComputer Aided Engineering。 CAE 技術(shù)主要包括以下三個(gè)方面的內(nèi)容: 1 有限元法的主要對(duì)象是零件,包括結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度分析、非線性和熱場(chǎng)計(jì)算等內(nèi)容; 2 仿真技 術(shù)的主要對(duì)象是分系統(tǒng)或系統(tǒng),包括虛擬樣機(jī)、流場(chǎng)計(jì)算和電磁場(chǎng)計(jì)算等內(nèi)容; 3 優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要對(duì)象是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)。它的核心思想是結(jié)構(gòu)的離散化,就是將實(shí)際結(jié)構(gòu)假想地離散為有限數(shù)目的規(guī)則單元組合體。目前用于有限元分析的軟件很多,如 ADINA、 PATRAN、 NASTRAN、 LDEAS、 ANSYS 等。它在汽車設(shè)計(jì)及產(chǎn)品開發(fā)中的直用使得汽車在輕量化、舒適性和操縱穩(wěn)定性方面得到改進(jìn)和提高。因此 ,在車門設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)要素的完整統(tǒng)一和與車身其它相關(guān)要素的協(xié)調(diào)匹配。不同類型的車門可分為車門本體、車門附件兩部分。而附件則是為滿足車門的各項(xiàng)功能要求,在白車身上裝配的零件及總成,其中包括車門鎖、鉸鏈、限位器、玻璃、拉手、操縱鈕、出風(fēng)口、密封件及內(nèi)外裝飾件等,另外還有一些其它的在車門上裝備的附件,如煙灰盒、揚(yáng) 聲器、放物袋、限位塊和行程開關(guān)等。 表 2- 1 車門分類 分類方式 類型 特點(diǎn)及常用車型 開啟方式 旋轉(zhuǎn)門 用于大多數(shù)汽車 折疊門 多用于客車 拉門 多用于輕型客車 結(jié)構(gòu) 整體式車門 剛度好、質(zhì)量高、隨形性好 分體式車門 鈑金件減小、材料利用率