背門(mén)鉸鏈分析報(bào)告

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編號(hào)：Q11-PD-PK-067白車身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析報(bào)告項(xiàng)目名稱：Q11編制：日期：校對(duì)：日期：審核：日期：批準(zhǔn)：日期：xx汽車有限公司2013年04月目錄TOC\o"1-1"\h\z\u1.分析目的白車身結(jié)構(gòu)的靜強(qiáng)度不足則會(huì)引起構(gòu)件在使用過(guò)程中出現(xiàn)失效。本報(bào)告采用有限元方法對(duì)Q11白車身分別進(jìn)行了滿載、1g制動(dòng)、0.8g轉(zhuǎn)彎、右前輪抬高150mm、左后輪抬高150mm、右前輪左后輪同時(shí)抬高150mm,6種工況的強(qiáng)度分析，觀察整車受力狀況，找出高應(yīng)力區(qū)，考察其零部件的強(qiáng)度是否滿足要求，定性地評(píng)價(jià)Q11白車身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并提出相應(yīng)建議。2.使用軟件說(shuō)明本次分析采用HyperMesh作前處理，Altairoptistruct求解。HyperMesh是世界領(lǐng)先的、功能強(qiáng)大的CAE應(yīng)用軟件包，也是一個(gè)創(chuàng)新、開(kāi)放的企業(yè)級(jí)CAE平臺(tái)，它集成了設(shè)計(jì)與分析所需的各種工具，具有無(wú)與倫比的性能以及高度的開(kāi)放性、靈活性和友好的用戶界面，與多種CAD和CAE軟件有良好的接口并具有高效的網(wǎng)格劃分功能；AltairOptistruct是一個(gè)綜和隱式和顯示求解器與一體的大規(guī)模有限元計(jì)算軟件，幾乎所有的線性和非線性問(wèn)題都可以通過(guò)其進(jìn)行求解。通過(guò)AltairOptistruct可以進(jìn)行任何形狀、尺寸、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)化，采用固定的內(nèi)存分配技術(shù)，具有很高的計(jì)算精度和效率。3.模型建立對(duì)車身設(shè)計(jì)部門(mén)提供的Q11白車身CAD模型進(jìn)行有限單元離散，CAD模型以及有限元模型如圖3.1所示。白車身所有零部件均采用板殼單元進(jìn)行離散，并盡量采用四邊形板殼單元模擬，少量三角形單元以滿足高質(zhì)量網(wǎng)格的過(guò)渡需要，網(wǎng)格描述見(jiàn)表3.1。圖3.1Q11白車身CAD以及有限元模型表3.1網(wǎng)格描述單元類型四邊形單元三角形單元單元數(shù)目15543三角形單元比例3.4%焊接模擬Rbe單元及實(shí)體單元涂膠模擬實(shí)體單元單元質(zhì)量良好強(qiáng)度分析模型質(zhì)量按整車滿載質(zhì)量計(jì)算，其中的白車身附加質(zhì)量（見(jiàn)表3.2）用質(zhì)量點(diǎn)單元CONM2單元模擬。發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱、油箱、備胎、冷凝器、前門(mén)總成、滑移門(mén)總成、后背門(mén)總成、發(fā)動(dòng)機(jī)罩總成、前排座椅及乘員等使用RBE剛性單元加載到相應(yīng)總成的安裝處。由于額定載貨質(zhì)心的不可確定性，無(wú)法給定具體質(zhì)心位置，因此本次分析在經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上確定質(zhì)心位置，并將額定載貨分布于后地板多處主要受力點(diǎn)處進(jìn)行模擬。具體質(zhì)量點(diǎn)分布情況可參考圖3.2。表3.2Q11白車身附加質(zhì)量及質(zhì)心序號(hào)部件質(zhì)心坐標(biāo)（X，Y，Z），mm質(zhì)量，kg1發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱1036.0，-24.0，187.71302燃油箱1958.9，258.4，54.0343備胎3525.8，94.8，22.2124散熱器-64.2，0.70，350.42.55蓄電池1061.903,-456.199,270.094106前門(mén)總成813，±731，671.323/237中門(mén)總成1763.3，±733.8，649.725/258后背門(mén)總成3627.1,0,918.7279發(fā)動(dòng)機(jī)罩總成-66.9，0，7876.510主、副駕駛座椅及乘員1195,-295/320,61687.5/87.511二排座椅及乘員質(zhì)量、質(zhì)心2048.457，-166.498，589.90816412三排座椅及乘員質(zhì)量、質(zhì)心2896.054，0，617.01224313儀表臺(tái)質(zhì)量、質(zhì)心475.8，13.3，813.8514行李3341.6，0，42122515白車身質(zhì)量1769.404,-0.7,552.97530916整車滿載狀態(tài)質(zhì)量參數(shù)1858.4，-3.7，497.81810圖3.2Q11白車身附加質(zhì)量分布4邊界條件以滿載狀態(tài)下計(jì)算車身在以下工況下的強(qiáng)度應(yīng)力。計(jì)算工況包括滿載工況（工況1）、制動(dòng)工況（工況2）、轉(zhuǎn)彎工況（工況3）、右前輪抬高150mm工況（工況4）、左后輪抬高150mm工況（工況5）、右前輪左后輪同時(shí)抬高150mm（工況6）。載荷如表4.1所示。表4.1Q11白車身強(qiáng)度分析工況載荷工況載荷（加速度）滿載-Z向1g滿載制動(dòng)-X向1g；-Z向1g滿載轉(zhuǎn)向-Y向0.8g；-Z向1g滿載右前輪抬高150mm-Z向1g滿載左后輪抬高150mm-Z向1g滿載右前輪左后輪同時(shí)抬高150mm-Z向1g滿載5.分析結(jié)果5.1滿載工況：滿載工況下，車身和主要零部件應(yīng)力云圖如下所示。車身應(yīng)力云圖Q11前輪殼和前地板Q11后輪罩Q11頂蓋和后背門(mén)框Q11后地板Q11橫梁Q11縱梁5.2制動(dòng)工況1g制動(dòng)工況下，車身和主要零部件應(yīng)力云圖如下所示。車身受力云圖Q11前輪殼和前地板Q11后輪罩Q11頂蓋和后背門(mén)框Q11后地板Q11橫梁Q11縱梁5.3轉(zhuǎn)彎工況0.8g轉(zhuǎn)彎工況下，車身和主要零部件應(yīng)力云圖如下所示。車身受力云圖Q11前輪殼和前地板Q11后輪罩Q11頂蓋和后背門(mén)框Q11后地板Q11橫梁Q11縱梁5.4右前輪抬高150mm右前輪抬高150mm工況下，車身和主要零部件應(yīng)力云圖如下所示。車身受力云圖Q11前輪殼和前地板Q11后輪罩Q11頂蓋和后背門(mén)框Q11后地板Q11橫梁Q11縱梁5.5左后輪抬高150mm左后輪抬高150mm工況下，車身和主要零部件應(yīng)力云圖如下所示。車身受力云圖Q11前輪殼和前地板Q11后輪罩Q11頂蓋和后背門(mén)框Q11后地板Q11橫梁Q11縱梁5.6右前輪左后輪同時(shí)抬高150mm右前輪左后輪同時(shí)抬高150mm工況下，車身和主要零部件應(yīng)力云圖如下所示。車身受力云圖Q11前輪殼和前地板Q11后輪罩Q11頂蓋和后背門(mén)框Q11后地板Q11橫梁Q11縱梁通過(guò)以上6中工況的計(jì)算，綜合Q11所用材料的屈服強(qiáng)度值(見(jiàn)表5.1)，下面列出各種工況下主要零部件的應(yīng)力值，見(jiàn)表5.2。表5.1Q11車身所用部分材料及其強(qiáng)度參數(shù)材料名稱屈服強(qiáng)度(MPa)抗拉強(qiáng)度(MPa)DC01130-260≥270DC03120-240≥270DC04140-210≥270DC06100-180≥25008F17529520245410表5.2主要零部件的應(yīng)力值及其安全系數(shù)統(tǒng)計(jì)表零件名滿載工況制動(dòng)工況轉(zhuǎn)彎工況右前輪抬高150mm左后輪抬高150mm右前輪左后輪同時(shí)抬高150mm前輪殼48.77201.3151.0384.3300.0275.8后輪罩24.2530.37/r/