白車身局部固定點(diǎn)剛度評(píng)價(jià)方法
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車身在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，如果白車身局部固定點(diǎn)剛度不足，與白車身局部固定點(diǎn)相連接的附件、總成的穩(wěn)定性會(huì)受到影響，比如車門鉸鏈固定點(diǎn)剛度不足會(huì)導(dǎo)致車門下沉，久而久之會(huì)對(duì)車門的氣密性產(chǎn)生影響（卡車車門下沉的現(xiàn)象非常普遍）。若后視鏡固定點(diǎn)剛度不足，車輛在高速行駛或顛簸路況時(shí)后視鏡會(huì)有抖動(dòng)現(xiàn)象，導(dǎo)致駕駛員的后視效果不穩(wěn)定而出現(xiàn)安全隱患。如果前圍板、天窗、儀表板、轉(zhuǎn)向柱等車身附件總成固定點(diǎn)剛度不足，會(huì)導(dǎo)致車輛在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生各種異響及振動(dòng)噪聲等等，這些現(xiàn)象都會(huì)導(dǎo)致駕駛員疲勞及煩躁等，所以如何避免由白車身局部固定點(diǎn)剛度不足而影響車身使用安全性和使用舒適性的問(wèn)題有非常重要的意義。
目前在評(píng)價(jià)白車身局部固定點(diǎn)剛度的驗(yàn)證手段中，主要有CAE模擬試驗(yàn)驗(yàn)證、物理試驗(yàn)驗(yàn)證兩種方法。由于廠家和工程人員的不同，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)一直未能統(tǒng)一。同時(shí)在實(shí)際的驗(yàn)證過(guò)程中，由于諸多干擾因素的存在，驗(yàn)證人員得到的試驗(yàn)結(jié)果往往不能一致，甚至有時(shí)差別較大。兩種驗(yàn)證方法的脫鉤現(xiàn)象說(shuō)明，目前的CAE試驗(yàn)、物理試驗(yàn)從驗(yàn)證條件、驗(yàn)證方法、和結(jié)果評(píng)價(jià)方面還有待完善，需要進(jìn)一步做相應(yīng)改進(jìn)。
本文主要從車身及其附件的基本特性進(jìn)行論述，以白車身及其附件的局部固定點(diǎn)剛度計(jì)算為例，對(duì)傳統(tǒng)的CAE模擬試驗(yàn)驗(yàn)證、物理試驗(yàn)驗(yàn)證白車身局部固定點(diǎn)剛度的方法做一些基本討論，同時(shí)提出一種新的CAE模擬試驗(yàn)驗(yàn)證方法。以此為設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中提供有效的建議，使其對(duì)白車身的設(shè)計(jì)更加合理規(guī)范，以避免車身在使用過(guò)程中因局部固定點(diǎn)剛度不足而帶來(lái)不必要的損失。
2 傳統(tǒng)在車身開(kāi)發(fā)階段局部固定點(diǎn)剛度的評(píng)價(jià)方法
以卡車駕駛室前車門鉸鏈固定點(diǎn)剛度分析為例
2.1 CAE 模擬方法
模型截取方法及邊界條件
約束方式為懸置處全約束，載荷為每個(gè)螺栓孔分別施加 X 向、Y 向、Z 向各單位載荷的力，每個(gè)鉸鏈固定點(diǎn)的螺栓孔要單獨(dú)加載。具體的約束及加載形式見(jiàn)圖1、圖2。
圖1 模型約束方式 圖2 模型加載方式
建模方法要嚴(yán)格按照分析模型建立規(guī)范執(zhí)行。螺栓孔模型質(zhì)量：螺栓孔處建模要嚴(yán)格按照螺栓螺母壓緊的實(shí)際位置進(jìn)行，原則上要進(jìn)行兩圈washer，直徑與螺栓孔直徑相同，具體建模方式如圖3、圖4所示。
圖3 螺栓孔建模方式 圖4 螺栓孔建模方式放大圖
物理試驗(yàn)驗(yàn)證方法與 CAE 模擬試驗(yàn)方法的約束加載方式基本相同,其約束加載方式如圖5、圖6、圖7所示。
圖5 前門上鉸鏈X向加載照 圖6 前門上鉸鏈Y向加載照片 圖7 前門上鉸鏈Z向加載照片
計(jì)算結(jié)果需給出加載點(diǎn)在加載方向上的位移值，并算出相應(yīng)的剛度值。
K=F/S
其中F為施加的力，單位為N；
S為施力點(diǎn)法向方向上位移，單位為mm；
K的單位為N/mm；
評(píng)論