汽车后行李箱盖刚度的测量
汽车行李箱盖刚度分析

汽车行李箱盖刚度分析杜登惠黄庆泛亚汽车技术中心有限公司汽车行李箱刚度分析Decklid Stiffness Analysis for Some Cars 杜登惠黄庆(泛亚汽车技术中心有限公司上海摘要:本文通过MSC Nastran求解计算对汽车行李箱盖的刚度进行评估,通过对计算结果的分析,对行李箱盖的力学本质有了许多新的发现,根据这些新的发现,提出相应的改进方案,排解了设计工程师苦于难以提高行李箱刚度的困扰。
关键词:MSC Nastran,行李箱盖,刚度Abstract: In this paper, the Software MSC Nastran is applied to simulate the decklid stiffness of some cars. Much mechanics about decklid are discovered through studying the simulation results, what’s more, many effective proposals are put forward to help decklid designer to improve the performance of decklid.Key words: MSC Nastran Decklid Stiffness1 背景近年来,随着汽车改型换代加快,汽车行李箱盖成为频繁更改且更改较大的部件之一。
为了在很短的时间里设计出刚度很好的行李箱,需要在开发阶段用MSC Nastran软件对其刚度进行评估,对不满足刚度要求的结构提出有效的改进方案,得到设计工程师的认可后再进行验算,有力地支持设计工程师的设计工作,缩短了产品开发时间,保证项目顺利进行。
本文通过对某车型的行李箱盖进行各种刚度计算,来分析不同的改进方案对每种刚度的影响,从而进一步找到行李箱盖的一些力学现象和大幅度提高刚度的设计方向,有效支持设计工程师的设计工作。
后背门刚度试验报告

后背门刚度试验报告
一、试验内容
测量车辆后背门刚度。
二、试验目的
确定后背门的各工况下的刚度及强度。
三、试验仪器
白车身及局部刚度实验台包括机械部分和电气部分两大部分。
1.机械部分
✓加载装置
✓摆角装置
✓锁紧装置
✓移动装置
✓机架
2.电控部分
✓测力单元、显示器、计算机:测力单元接受力传感器的输出,在液晶显示器显示出来,根据满意程度选择保存或打印。
✓控制:开环和闭环控制。
✓6个采集箱:根据需要分别独立工作,一个采集箱采集10路变形。
四、试验数据采集
1.试验步骤
✓试验前检查设备情况,加润滑油
✓将后背门固定在试验台上
✓确定测点位置,布置传感器
✓连接各信号电源线、驱动器线、传感器线
✓检测传感器与采集箱,确认连线均已正确连接✓接通电源,启动计算机,开始试验
✓试验机可以正向或反向加载
✓试验结束,退出程序,关闭计算机及其电源✓
2.后背门下垂刚度
✓约束铰链及门锁处的平动自由度,在门锁处施加向下的900N力
✓按照一定间距布置传感器,预加载消除间隙,考虑减去预加载时的位移或力读数
✓得到测点数据
3.后背门扭转刚度试验
✓固定铰链及门锁处,在橡胶减振处施加240N·m的扭矩
✓按照一定间距布置传感器,预加载消除间隙,考虑减去预加载时的位移或力读数
✓得到测点数据
五、试验数据分析
力与变形量数据采集
最大变形量在后背门中央铭牌处为1.64.
综上,最大形变量出现在扭转工况下后背门左侧中部,为4.5mm。
白车身及四门两盖静态刚度测试系统设计

白车身及四门两盖静态刚度测试系统设计白车身及四门两盖静态刚度测试系统是用于汽车生产线的质量控制设备之一。
本文将会介绍一个设计该系统的方案。
方案一:定位激光仪系统设计该方案主要是基于激光测量技术,并且利用独立的定位激光器为参考载体,通过车身上测量传感器采集的位置来分析车身四门两盖的静态刚度。
该系统设计需要5个定位激光器来完成对车身和门盖的扫描,并使用测量传感器对车身的高度、宽度及长度进行测量。
同时,传感器在车身上的位置也需要准确的识别,可以通过高精度反射标记来标示。
为了处理测量结果,该系统的数据处理单元需要包括高性能计算机、测量数据软件,以及连续自动化控制器(PLC)等组成部分。
数据处理单元可将4门、两盖以及车身各个自由度的刚度数值进行分析,并可以生成报告以及相关数据图表。
方案二:车架式测试系统设计该方案主要是基于车架式测试,利用单元测试样车在车架上进行翘曲及扭转的测试。
该测试方案使用4个分别对应车辆四个车轮的负载单元,同时还有2个用于测试门的推拉力测力传感器,和2个用于测试前后盖板的传感器。
为了处理测量结果,测试系统的数据处理单元需要包括高性能计算机、测量数据软件,以及连续自动化控制器(PLC)等组成部分。
数据处理单元可将4门、两盖以及车身各个自由度的刚度数值进行分析,并可以生成报告以及相关数据图表。
尽管两个方案的硬件有所不同,但都需要适当的人员培训和维护来确保系统的正常运行。
此外,这些系统也需要完善的安全保护措施,确保测试人员的安全以及车辆的完好无损。
总之,白车身及四门两盖静态刚度测试系统是汽车关键技术之一,它对于保证汽车产品质量具有至关重要的意义。
通过本文提供的两个方案,生产厂家可以结合实际情况,选择合适的技术方案,以达到准确、高效、安全的测试目的。
除了硬件设计以外,白车身及四门两盖静态刚度测试系统的软件也是至关重要的,其需要能够对接相应的硬件设备,并能够准确、高效地采集和处理数据。
同时,软件还需要具备易于操作的特点,以便测试人员能够快速掌握使用方法。
利用有限元技术分析汽车后盖刚度

关键 词
:
车身 ; 剐 度 ; 有 限 元
:
中图分 类号
TP 3 9 1 7 7
.
文献标识 码
:
A
文章编号
:
10 0 9
—
9 4 9 2 (2 0 0 8 ) 1 1 0 0 2 0 0 3
—
1
引言
汽 车 刚 度 是 指 汽 车 在 正 常行 驶 时 的 许 可 变 形
,
单元 表示 汽
e m
的 结 点 力 向 量 和 结 点 位 移 向量
[3 1
。
。
结构 的整 体刚度 方 程 就
整 个 结 构 的 结 点 位 移 向量 {8 l
。
是作用 在结 构上 的结点载荷 向量 与结 点位 移 向量 之 间 的关 系式
组集时
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根 据 求 解 整 体 刚 度 方 程 所 得 到 的 结 点 位 移 向 量 {5 ) 可 求 出结 点 的 应 变 :
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(4 )
目前 已 形 成 了 相 对 固 定 的 工 作 步 骤 和
(7 )
收 稿 日期 : 2 0 0 8
乘用车行李箱盖铰链杆的刚度有限元分析与结构优化

设设g6渊l袁r冤=20-r2臆0
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墒设设g7渊l袁r冤=20-r3臆0
渊1冤
式中院gi渊l袁r冤为尺寸约束函数袁i=1袁2袁3袁4袁5袁6袁7曰l 为直
2 铰链杆刚度问题分析
为了得到铰链杆竖直刚度设计公式袁 并对铰链杆 进行刚度优化袁笔者先简化铰链杆模型袁并以卡氏第二 定理为基础推导铰链刚度表达式袁 然后通过有限元法 与试验法验证其正确性以及铰链杆是否超出所用材料 的屈服强度遥最后根据约束条件求出最优解袁并用有限 元法验算铰链杆在刚度最优解情况下是否满足要求袁 其流程如图 1 所示遥
专题报导
乘用车行李箱盖铰链杆的刚度有限元分析与结构优化*
□ 朱 鑫1
□ 韩冬桂 1 □ 刘 芳 1 □ 李红军 1 □ 蔡元初 2 1. 武汉纺织大学 机械工程与自动化学院 武汉 430000 2. 湖北航宇精工科技有限公司 湖北襄阳 441000
□ 燕 怒1
摘 要院乘用车行李箱盖铰链杆是保证行李箱盖正常工作的关键部件遥 对行李箱盖铰链杆的刚度进
机械零件的刚度计算公式适用于结构简单的模 型袁而铰链杆的结构较为复杂袁导致求解相对困难遥 借 鉴复杂零件的刚度求解理论和方法是一种比较有效的 途径遥 周志鸿等咱8暂 基于有限元法计算复杂曲柄刚度曰
* 国家自然科学基金资助项目渊编号院51775388冤 收稿日期院圆园员8 年 9 月
王新新等咱9暂 利用有限元法计算复杂电主轴刚度遥 两者 通过试验都验证了有限元法在计算复杂零件刚度上的 准 确 性 袁但 未 能 推 出 刚 度 公 式 遥 李 华 等 咱10暂以卡氏第二定 理为基础对 Z 形悬臂梁建立刚度计算公式袁但为了简 化运算忽略转角处的弯矩袁导致计算精度不高遥在这些 研究基础上袁 笔者基于卡氏第二定理提出铰链杆竖直 刚度设计公式袁 并对铰链杆进行有限元分析和试验验 证遥
汽车车身覆盖件刚度的试验研究

汽 车受 到碰撞 时 , 刚度 不 足 的 覆 盖 件 产 生 的变 形 较
F C V项 目中, 通过评价弯 曲刚度和扭转 刚度等试验 规范, 完 成 了碳 纤 维 行 李 箱 盖 的 设 计 J 。2 0 1 1年 , 通用 汽 车公 司 C a d i l l a c S T S豪华 轿 车 行 李 箱 盖 的 开 发设 计也 采用 刚度 试 验来 评 价 最 终 的设 计 结 果 J 。 M c K u n e P a u l M借助于福特和通用公 司的试验方法 和规 范完成 了采用结 构 型泡沫 的车 身覆 盖 件 的轻 量 化设计 [ 4 J 。但国内对覆盖件刚度的研究 只停留在仿 真的层面上 。 。 , 而且缺乏相应 的试验标准。 本文 中在 国 际研 究 成 果 的 基 础 上 , 结 合 国内 汽
标 准来检 验覆 盖 件 的设 计 ¨ J 。2 0 0 7年 , 福 特公 司在
前言
汽车覆盖件总成是汽车车身重要而又相对独立 的部件 , 其设计的首要 目标除满足一定的功能外 , 还 蒙满足一定的刚魔和强度等结构性能要求。覆盖件 刚度不足 , 易造成关 闭力增加、 漏风漏雨 、 油漆 出现 裂纹脱落 、 整车美观性降低 ; 刚度不足 的覆盖件会 在
s o f t w ̄e Ab a q u s i s u s e d t o a n a l y z e t h e r e l e v a n t f a c t o r s i n l f u e n c i n g t h e r e s u l t s o f s t i f f n e s s t e s t ,p r o v i d i n g r e f e r e n c e s f o r t h e s t r u c t u r e d e s i g n o f a u t o mo t i v e c l o s u r e s , Ke y wo r d s ;c a r b o d y;c l o s u r e p a n e l s ;s t i fn e s s ;t e s t ;e v a l u a t i o n c r i t e r i a
利用有限元技术分析汽车后盖刚度

利用有限元技术分析汽车后盖刚度
黄立新
【期刊名称】《机电工程技术》
【年(卷),期】2008(037)011
【摘要】后盖静态刚度试验系统包括弯曲变形和扭转变形两部分,通过后盖变形的程度评判其性能.在试验当中,采用静态测量方式,测量后盖在静止状态下受到不同载荷的变形情况.通过各个测试点的位移传感器精确得到每个测试点的变形量,通过计算分析,画出曲线.以此为依据进行后盖的刚度设计,对于促进面畸变定量控制及解决汽车覆盖件生产实验中的面畸变问题,将会起刭有益的作用.
【总页数】4页(P20-22,103)
【作者】黄立新
【作者单位】上海工程技术大学,上海,200437;广东工业大学,广东广州,510090【正文语种】中文
【中图分类】TP391.77
【相关文献】
1.某汽车前门结构的有限元模态刚度分析 [J], 张玉成;杨洪涛
2.应用CAE计算机辅助技术分析汽车前后门的刚度 [J], 杜理平;廖君
3.基于有限元的汽车座椅刚度优化分析 [J], 耿动梁;战楠;卜晓兵;李向荣
4.汽车前轴刚度有限元分析结果后处理方法 [J], 冯美波
5.汽车翼子板抗凹刚度有限元分析 [J], 苏亚辉;李亚鹏
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李洪涛_乘用车行李箱盖结构分析流程自动化

乘用车行李箱盖结构分析流程自动化李洪涛史建鹏东风汽车公司技术中心武汉430056摘要:本文利用HyperWorks二次开发接口,采用TCL语言开发了乘用车行李箱盖结构分析流程自动化,规范了乘用车行李箱盖CAE操作,显著提高了工作效率。
通过对比行李箱盖手工操作分析与流程自动化分析验证了二次开发的可靠性。
开发过程具有通用性与推广性。
关键词:HyperWorks二次开发TCL脚本语言乘用车行李箱盖1. 引言汽车CAE仿真是一个庞大的系统,分析工况种类繁多,边界条件复杂多变。
建模、仿真及后处理过程中若采用手工操作不但费时费神而且易出错,这给分析工程师们带来诸多不便,不能够把更多的精力投入到研发当中。
分析工程师们希望能够把分析流程进行自动化,规范化以提高分析效率。
Altair HyperWorks软件提供了丰富的二次开发接口,涉及到前、后处理各个方面,为用户进行自主开发从而实现流程自动化带来了极大的方便。
本文开发了乘用车行李箱盖结构分析流程自动化,开发过程具有通用性,可以推广到其他方面的应用。
2. 流程自动化开发过程HyperWorks二次开发是采用TCL脚本语言结合HyperWorks软件特有的命令语言进行编程来实现流程自动化。
TCL语言是一种比C/C++语言有着更高抽象层次的解释执行脚本语言,其简明,高效,可移植性好。
TCL几乎在所有的平台上都可以解释运行,功能强大。
特别是在信息产业、自动控制、机械电子等领域应用广泛。
TCL目前已成为自动测试中事实上的标准。
HyperWorks中的HyperMesh软件及HyperView软件自带有对象创建、查询、修改等命令,及图形界面工具包可以方便快捷的建立图形界面,这些都给流程自动化开发节省了大量时间。
2.1前处理流程自动化前处理流程自动化有两种途径一种是使用HyperMesh软件的宏(macro)功能结合HTML 语言及TK语言建立流程自动化,另外一种途径是使用HyperWork中的Process Studio建立流程自动化模板然后采用Process Manager加挂到HyperMesh软件菜单中。
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+备注:图中德语翻译如下: Detail—Messwerte详细数值Messpunkt:测量点Pruefkrafl 检测力V.Gesamt总变形V.bleibend总残余变形Vefformung 变形Verdrehwinkel:扭转角度Winkel:角度kraft:作用力。
参考文献
胡文伟.车身静态刚度技术资料.上海大众汽车有限 公司. [3] 译.北京:科学普及出版社.
』lfP3 V.bleibend 一0.0l O.00 O.01 0.09 0.09 O.1l O.13 0,16
Prnflcr幽[N]
50 lOO 150 200 250 300 350 400
图5
290
SAE—C2007T209
2007中国汽车工程学会年会论文集
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8
500
3
结论
从试验结果可以看出,后盖静态刚度试验系统可以通过
出曲线。在试验过程中,由于采用了比较精确的测量装置, 测量精度比较高,完全可以满足汽车后盖弯曲和扭转刚度的 检验。汽车后盖静态刚度测试系统操作简单、精度高、系统 准备工作时间短、具有良好的重复性、功能完善、实时性 强,充分满足了有关刚度的常规检验。可以与其他厂家的产
0.34 O.38
0.08 0.10
0.43 0.53
8.87 9.99
0.74 0.90
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5.56
3.4
图
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5
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l—,P Gesamtweg
I—1P Bleibendweg MP、
Messwerte bei 500N
Verdrehwinkel-Kraft O 5 O 5 0
1.2.3例行试验过程
汽车后盖静态刚度测量试验的目的在于根据试验要求, 通过加载不同等级的压向力(力矩),得到每个测量点在承 受不同等级压向力(力矩)情况下变形量大小的数据。经过 数据计算处理,得到后盖静态刚度指标,评定后盖的刚度是 否满足设计要求,以及锁位、缓冲块的变化是否满足试验要 求等。 1)弯曲刚度的测量。固定后盖在车身位置,为了方便 施加力,这次试验将后盖反转安装。传感器预先调零,之后 在后盖锁位置施加压向力。注意:压向力的施加应分不同的 等级,渐次递增;须预加载至最大载荷的一半,排除由于自 身重量对测量结果的影响。 2)扭转刚度的测量。固定后盖在车身位置,分别施加 力在左右缓冲块位置。
0.05
0.Ol 0.02
0.46
0.04
0.82
O.05
O.08 O.1l
0.98 1.48
O.05 O.08
1.76 2.64
O.08 O.1l
100 150
7 1l
0.3
150 200
0.03
0.4 1.1
0.14 O.18
O.03 O.05
2.09 2.59
O.17 0.22
3.75 4.67
1.1.2
数据处理
每次试验之后,需要对实验数据进行一定的计算分析, 了解当前实验车身的有关参数,是否达到预定标准。绝对扭 转角度是指每个测量点在承受载荷和不受载荷情况下扭转角 度的差;相对扭转角度是指在承受载荷情况下,当前点与相 邻前一个点的扭转角度的差。这两个试验指标显示了后盖在 承受载荷情况下扭转角度的大小,可以反映出后盖抗扭转能 力的强弱。弯曲变形指每个测量点在承受载荷和不受载荷情 况下纵向相对位移;这个试验指标显示了车身在承受载荷情 况下弯曲角度的大小,可以反映出车身抗弯曲能力的强弱。
SAE—C2007T209
2007中国汽车工程学会年会论文集
汽车后行李箱盖刚度的测量
陈
卓
上海交通大学车辆工程
【摘要】 汽车刚度是指汽车在正常行驶时的许可变形,表示汽车车身抵抗结构变形的能力。可分为Rohbau(白车身)刚
度和TKD(门盖)刚度两部分。本文介绍了一套用于汽车后盖静态刚度试验的系统,能够实时、高精度的检测后盖的静态弯 曲刚度和扭转刚度,并以上海大众汽车VW241轿车为例,对其后盖进行试验,验证汽车后盖的刚度状况。 【关键词】 后行李箱盖 弯曲刚度扭转刚度 Static Rigidness Test of Cover Real
/‘
100 图6
E
2
董
岂
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200
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兰4
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6
300
400
扭转刚度试验结果:见图7、图8。 从试验载荷图中可以看出,后盖变形随着力的加大而增 加,总体上在加载点位置的变形为最大。试验中POLO的弯
Detail—Messwerte[mill]
Mel3punkte 肘Pl
V.Gesamt V.bleibend
1.1
1.1.1硬件系统
硬件由工业计算机控制的上位机和位移传感器、压力传 感器以及数据采集器组成。本实验的数据采集器由日本 KYOWA公司提供,型号为:EIA一232一D;压力传感器型 号为:YB一504A;位移传感器型号为:DT--30G27;力的 加载采用手动加载方式,通过机械装置直接加载压向力到后 盖,通过观察LED显示,达到压向力的定量加载。传感器 设定分弯曲传感器设置、扭转传感器设置两部分,两部分传 感器设置的主要区别在于测量点位置的变化。传感器设置的 内容主要包括设定传感器的测点号,记录传感器的坐标等。
accuracy
system
of
for TKD stiffness in stable condition
test
is
introduced.It
can
provide reahime and high
for bending and torsion stiffness in Cover Real.The Key words:cover real bend rigidness
Chen Zhuo Shanghai Jiaotong University
Abstract:stiffness of automobile is the ability of Car Body stiffness.In this article,a
test in
is
generally referred
to
be the allowable deformation of automobile in
can
normal
driving condition,it
White
to
resist changing in shape.The stiffness
test
be divided
in to
two
parts,Rohbau stiffness and TKD
李杰,赵旗.CJ6108农用运输车车架弯曲计算与分析 [J].吉林工业大学.
[2]
[德]霍尔斯特一皮佩特.汽车车身技术[M].吴贤明
汽车后行李箱盖刚度的测量
作者: 作者单位: 陈卓 上海交通大学车辆工程
本文链接:/Conference_6556098.aspx
自动或手动精确加载压向力,并且可以通过各个测试点的位 移传感器精确得到每个测试点的变形量,通过计算分析,画
2007中国汽车工程学会年会论文集
SAE—C2007T209
291
品进行对比,特别是同级别车的比较;可以测得后行李箱盖 在选用不同材料和不同结构之后刚度的变化情况。因此,可 以把此系统应用在汽车后盖设计性能检查当中,进行后盖 检验。
Meppunkte 肘Pl
V.Gesamt 0.49 0.95 1.47 1.85 2.37 2.86 3.36 3.88 V.bleibend 0.02 0.02 0.0l —0.03 —0.03 一O.03 0.00 O.02
2.3试验结果
弯曲刚度试验结果:见图5、图6。
肘P2
V.Gesamt 0.70 1.32 2.02 2.65 3.37 4.07 4.80 5.56 V.bleibend O.00 0.00 0.02 O.06 0.08 0.12 O.16 0.24 V.qesamt O.5l O.96 1.49 1.99 2.48 2.98 3.49 4.0l
1.2测量过程
1.2.1
测力点的布置
车身位置共有六个测量点,每个测量点均放有位置传感 器测量后盖变形,通过传感器把数论文集
SAE—C2007T209
289
2.实验数据及其分析
为了验证后盖静态刚度测试系统,采用上海大众
VW241 POLO轿车进行实例试验。
图
3
2.2后盖扭转刚度
2.2.1
试验准备
后盖无力矩固定在铰链设计位置的两个面上(使用固定 支架),用一个橡胶缓冲器支架无力矩支撑在后盖下面的折
00N
边上,x、z方向固定,y方向浮动支撑(见图4)。
胶缓冲器支架
图
1
图4
2.2.2试验流程
在用户实际使用过程中因为左右两个缓冲块没有同时接 触到锁横梁上的支撑而导致产生扭转,因此在试验中我们一
torsion
is based
on
VW Shanghai VW241.