基于的汽车天窗顶盖刚度分析
带天窗顶盖凹陷问题原因分析及对策
，
天窗框
接有天窗 框。
盖见的凹陷位
框中 一
，人
在如图2所示的两 难 接 到顶盖凹
陷 陷， 车身 之 ，
人
收稿日期：2019-01-08 ；修订日期:2019-02-20 作者简介:徐肖（1988-），男，硕士，工程师，模具设计主管。E-mail：
xxfamily@
图1带天窗顶盖总成的常见结构
凸模轮廓线
Q O O O O|O O
CHj^L "6.1
第3期
OO
OP10 DR
侧翻边侧翻边侧翻边
到底标记
OP20 TR+CTR+PI
侧冲孔 侧修边
冲孔 卜侧修边
侧翻边侧翻边
OP30 FL+RST
OP40 CRST+CTR+CPI
图5常见的轿车带天窗顶盖的工艺规划
匸0 074； -0.0683 ~=-=—I_____
第A4卷第！期 Vol. 54 No. 3
锻压装备与制造技术
CHINA METALFORMING EQUIPMENT & MANUFACTURING TECHNOLOGY
2019年6月 Ju第 2019
带天窗顶盖凹陷问题原因分析及对策
徐肖，王旭，王震
（安徽江淮汽车集团股份有限公司 技术中心，安徽 合肥230601）
U■M^^^^ML00@2I0-0.059■-0.05@2^^^^^
-0.0519
|-0.0657|
M-0.06171
IRE.
-0.0585 1-0.0604 1-0.0571
j-0.0561
^■17^^.0551
車-0.0545
轿车前舱盖扭转刚度分析及优化方法探讨
轿车前舱盖扭转刚度分析及优化方法探讨作者：李峰田冠男杨晋摘要：前舱盖是轿车的是重要部件，其扭转刚度性能的好坏直接影响汽车的整体性能。
本文采用基于扭转角的评价方法，弥补了旧有方法的不足，并以某车型前舱盖为例对两种方法进行对比分析；运用Hypermesh 以及MSC NASTRAN 软件平台，进行前舱盖的有限元建模及其扭转刚度的求解，并采用两种方法进行优化对比分析.关键词：前舱盖扭转角扭转刚度MSC.Nastran 优化1 概述前舱盖（又称发动机盖、发动机罩）是最醒目的车身构件，是顾客经常要察看的部件之一。
发动机盖的在结构上一般由外板和内板组成，中间夹以隔热材料，内板起到增强刚性的作用，其几何形状由厂家选取，基本上是骨架形式。
对发动机盖的主要要求是隔热隔音、自身质量轻、刚性强。
因此，其性能的好坏，直接影响车身的总体性能和舒适性[1]。
对前舱盖扭转刚度共考察两种工况：一是模拟前舱盖正常工作状态下，约束锁工作时，约束相应的自由度，在缓冲块处施加适当的载荷，利用NASTRAN 求解，得到相应的刚度值；二是锁不工作，约束一侧缓冲块处适当的自由度，在另一侧缓冲块处施加适当的载荷，利用NASTRAN 求解，得到相应的刚度值。
本文对扭转刚度采用两种方法进行评价：常用的位移法，及角度法；位移法：即K=F/S K-刚度F-施加的载荷S-载荷对应的位移角度法：即K=F/θ K-刚度F-施加的载荷θ -载荷对应的扭转角位移法，相对比较简单，单位变形所需要的力值。
但它受加载点位置的影响，即不同点得到的结果不一样。
而在前舱盖的扭转刚度分析中，加载点常常选择缓冲块，但其位置并没有统一的规定。
所以，这种方法很难准确的表达前舱盖整体扭转刚度；对此方法的扭转刚度的提升，只需要简单的移动缓冲块的位置就能轻易地提高扭转刚度值，但对整体刚度的提升并没有实质的意义。
角度法，单位扭转角所需要的力值。
在前舱盖的扭转刚度的分析中，不受加载点位置影响，能很好的反应前舱盖的整体扭转刚度。
基于Abaqus的汽车天窗顶盖刚度分析
基于 Ａ ｂ ａ ｑ ｕ ｓ的汽 车天 窗 顶 盖 刚度 分 析
陆 志 成
（ 神龙 汽车有限公 司 技术 中心 ，武汉 ４ ３ ０ ０ ５ ６ ）
摘 要 ：汽车 外板 的抗 凹性 能是 反 映外板 使 用性 能 的重要 特性 ． 应用Ｃ Ａ Ｅ技 术分 析 某 车带 天 窗顸 盖
的 刚度 ． 考虑材 料 、 几何 和 边界 的复 杂非 线性 以及 模拟 天 窗的 夹 紧， 用Ａ ｂ ａ ｑ ｕ ｓ隐式弧 长算 法对 某车
１ 分析 模 型
１ ． １ 有 限元模 型的截 取 取 白车 身顶 盖 建 立有 限元模 型． 在模 型 截 取 过
车 的性能 ， 情 况严 重时 天 窗会掉 落 ． 汽 车顶 盖 的局 部
抗 凹性能 是 反映 顶 盖 刚 度性 能 的重 要 参 数 ， 越 来 越 受 到设计 部 门 的重 视 ． ¨ 本文采 用 有 限元法 ， 基于 Ａ ｂ ａ ｑ ｕ ｓ 软件 强 大 的非 线 性 功能 ， 对某 车 型 顶 盖 刚度 通 过 抗 凹性 仿 真 模 拟
型 开天 窗后 的顶盖 的抗 凹性 能进行 模拟 分析 ． 对 顶盖 的抗 凹性 分析 和 评 价 为设 计 工程 师提 供 重要
参考 ．
关键词 ：顸盖 ；静 刚度 ； 动 刚度 ； 静 应 力 ；Ａ ｂ ａ ｑ ｕ ｓ
中图分 类 号 ： Ｕ ４ ６ ３ ． ８ ３ ； Ｔ Ｂ １ １ ５ ． １
ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ． Ｔ ｈｅ ＣＡＥ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｉ ｆ ｆ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ａ ｒ ｏ ｏ ｆ ｗｉ ｔ ｈ ｓ ｕ ｎ ｒ ｏ ｏ ｆ ． Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｉ ｍｐ ｌ ｉ ｃ ｉ ｔ ａ ｒ ｃ ｌ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ，ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｎ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ， ｇ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ ｂ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｙ ｒ ａ ｎ ｄ ｓ ｕ ｎ ｒ ｏ ｏ ｆ ｃ ｌ ａ ｍｐ，ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ａ ｖ ｅ ｈｉ ｃ ｌ ｅ ｒ ｏ ｏ ｆ ｗｉ ｔ ｈ ｓ ｕｎ ｒ ｏ ｏ ｆ ｉ ｓ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ａ ｎｄ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ．Ｔｈ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄｅ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｓ ．
轿车天窗顶盖表面质量缺陷的解决方法
32模具工业2020年第46卷第1期轿车天窗顶盖表面质量缺陷的解决方法曹彪，陈功宝，李丽坤（上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心，广西柳州545007）摘要：以某轿车天窗顶盖为例，列举了零件在成形过程中产生的表面凸条、尾部凹陷和顶面波浪3个缺陷，分析了每个缺陷产生的原因并制定了相应的解决方法，通过增加侧整形活动凸模垫片、提高压料芯研合率、调节拉深工艺补充面圆角以及控制尾部侧整形流料阻力等方式加以解决,起到了良好的效果。
关键词:天窗顶盖;表面凸条;尾部凹陷;顶面波浪;解决方法中图分类号:TG386.3文献标识码:B文章编号:1001-2168（2020）01-0032-06D01：10.16787/ki.l001-2168.dmi.2020.01.007Measures for solving surface quality issues on automobilewindow-roof panelCAO Biao,CHEN Gong-bao,LI Li-kun(Technical Data Centre,SAIC-GM-Wuling Automobile Co.,Ltd.,Liuzhou,Guangxi545007,China)Abstract:Taking an automotive window-roof as an example,the surface quality issues such as surface hard-mark,surface concave and surface wave on panels in the forming process were listed.The reasons for each issue were analyzed and the corresponding solutions were formulated,such as adding the shims on movable punch,improving the bearing of pad,adjusting the addendum surface on drawing die and controlling the flowing resistance of blank on re-strike area,which received obvious effect.Key words:window-roof;surface hard-mark;surface concave;surface wave;solution0引言车身外覆盖件成形质量在汽车整车质量中占有重要地位，已经成为衡量整车质量的主要指标之一叭汽车外覆盖件具有材料薄、形状复杂、结构尺寸大及表面质量要求高等特点。
全景天窗汽车车身刚度分析及优化设计
全景天窗汽车车身刚度分析及优化设计作者：彭立强孙静瑶王立新来源：《河北工业科技》2019年第05期摘要：为了提高全景天窗汽车的车身刚度，满足汽车车身设计要求，利用yperWorks软件建立了全景天窗车型（A型车）白车身有限元模型，分析其车身扭转刚度和扭转工况下的开口变形量，并与无天窗原型车进行对比研究。
对A型车和原型车车身扭转刚度及开口变形量进行试验测量，并将仿真结果进行对比分析;对全景天窗的A型车车身刚度进行结构优化，如增大顶盖前后横梁截面积、改进水箱上横梁断面及截面形式、减少前后横梁孔洞及增加连接点等。
结果显示，增加汽车天窗会使汽车的扭转刚度下降52%，同时车身在扭转工况下的开口变形量也会大幅增加，而对A型车进行结构优化后满足了设计要求。
研究结果为全景天窗车身的刚度设计提供了一定的理论支持和设计参考。
关键词：机械强度; 全景天窗;车身刚度;扭转刚度;变形量;优化设计中图分类号：U46383;; 文献标志码：AAbstract：In order to improve the body stiffness of panoramic sunroof cars and meet the requirements of automobile body design， the finite element model of panoramic sunroof car （A-type） white body is established by using yperWorks software， the torsional stiffness of the body and the opening deformation under torsional conditions are analyzed， and the A-type car is compared with the prototype car without sunroof. The body stiffness and opening deformation of A-type car and the prototype car are measured， and the simulation results are compared. The stiffness of A-type car body with panoramic sunroof is optimized by enlarging cross-section area of front and rear roof， improving cross-section and cross-section form of water tank， reducing cross-beam holes and increasing connection points， and so on. The results show that panoramic sunroof body will make the torsional stiffness decrease by 52%， and the opening deformation of the body will increase greatly under the torsional condition， so that the structural optimization of the A-type car can meet the design requirements. The study provides theoretical support and design reference for stiffness design of panoramic sunroof car body.Keywords：mechanical strength; panoramic sunroof; body stiffness; torsional stiffness; deformation; optimal design現代轿车车身的刚度分析已经贯穿于车身结构设计的全过程，是现代轿车车身设计开发的重要环节，对轿车车身的结构设计意义重大。
汽车引擎盖局部刚度
引擎盖局部刚度
➢
➢ 压头画网格+与引擎盖表皮接触
➢ 压痕图案对应于拇指托，直径等于20mm。 或314平方毫 米的表面。 如果网格是规则的，并且网格尺寸为5 * 5， 则图案为十字形。 垂直于表面的20daN载荷分配到表面的 节点。
引擎盖局部刚度
➢ 结果对比:
0
-200.00
0.50
N
200
标准2
150
Point A Point D Point C Point B
100
标准 1
50
mm 0
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
ห้องสมุดไป่ตู้
-2
-1
0
➢ 遵守这些标准不利于实现行人冲击的目标。 相互服务必须是项目仲裁的主题。 在欧洲，与行人碰撞相比，局部刚度为二 阶。
5
➢ 标准1-10daN以下的局部刚度：盖前的刚度> 25N / mm，盖后的刚性为12.5N / mm 标准2-在20daN以下没有起泡：在低力下 必须观察到较大的位移。 这在曲线上的特征是几乎平坦的斜率，甚至在计算中也有差异。
Coures Efforts (N) / Déplacements Y (mm)
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
-40
-60
-80
-100
-120
-140
-160
-180
-200
坐标点：-386,89 / -551.08 / 689.16
引擎盖局部刚度
➢ 测试点选择： 将目标区域定为远离刚性区域（皮带，衬里，样式线）。 优先考虑引擎盖最前面和客户要求的区域。
汽车顶盖天窗结构分析及模具设计
96科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N工 业 技 术顶盖是汽车上最大的外覆盖件之一,其质量的好与坏直接影响到整车的外观和质量,而顶盖的天窗周边的外观质量和尺寸精度则是生产中最难以解决的问题。
顶盖天窗周边瘪塘、波浪影响顶盖的外观质量;天窗周边与顶盖玻璃面差则会导致行驶中产生噪音和震动现象,同时造成车内噪音增加。
本文对顶盖天窗冲压及总成结构进行了分析,并结合上海汽车R350/MG5在顶盖模具设计和调试中的成功经验,为了解决这些冲压缺陷从模具设计、模具结构、冲压工艺等方面进行了讨论。
1 天窗的冲压及总成工艺方案1.1天窗翻边类型及优缺点根据天窗翻边造型不同,顶盖天窗分为直翻边和带台阶翻边,具体见图1。
优缺点分析:直翻边与带台阶翻边相比,直翻边的优点是翻边后不需要整形直接翻边即可,模具结构简单、开发费用较低;直翻边缺点是由于天窗翻边平直、天窗周边型面有一定的弧度、翻边面上没有筋线造型,造成天窗周边强度低,翻边后由于内应力作用,易造成天窗周边外表面波浪、翻边面波浪、四角产生瘪塘、天窗前后Z 向尺寸超差,主要外观缺陷见图2。
1.2天窗与天窗加强板结构连接方式及优缺点根据天窗天窗与天窗加强板的连接方式不同,分为焊接式和包边式,具体见图3。
优缺点分析:焊接式和包边式相比,焊接式通常可以由一副焊接夹具、两把焊枪即可完成天窗总成的焊接,但包边式需要1副夹具先进行焊接,然后再需要1幅包边模、1台包边压机对天窗周边进行包边。
焊接式优点是焊接生产工艺简单、生产效率高、设备一次性投入少、通用性强、焊接工装易于调整,缺点是焊接时在焊点对应的表面部位容易产生焊接瘪塘、四角容易产生瘪塘、天窗翻边焊点产生表面缺陷、天窗周边强度差、窗机安装后不易产生装配瘪塘。
包边式的优点是天窗周边强度大,窗机安装后不易产生装配瘪塘,缺点是一次性投入大,此种结构通常用于中高档轿车上。
天窗顶盖工艺分析
天窗顶盖工艺分析文/霍会荣，韩海博，陈伊娜，朱万山，乔晓勇·上汽通用五菱汽车股份有限公司大型覆盖件的冲压工艺、模具设计、制造工艺、调试以及量产与其他产品相比，都有独特之处。
以冲压工艺而言，汽车覆盖件具有材料薄、形状复杂，且多为立体曲面、结构尺寸大、表面质量高等特点，要获得一个合格的覆盖件，关键在于其工艺性设计是否合理。
产品分析产品介绍材质为BUSD，料厚为0.65mm，零件尺寸为1897mm×1132mm×118mm，天窗顶盖俯视图及剖视图如图1、图2所示。
图1 天窗顶盖俯视图图2 天窗顶盖剖视图产品工艺分析⑴天窗顶盖前部与挡风玻璃相连接部位以及后部尾门匹配部位均有负角，无法直接拉延到位，需要侧整形完成，如图3所示。
⑵产品周圈棱线圆角R设计为2.5～3mm，直接拉延成形困难出现开裂，需要采用过拉延工艺，如图4所示。
⑶尾部区域产品变化急剧，压料面设计需要平缓过渡。
⑷产品较为平缓，型面定位精度不良，考虑增加工艺定位孔，如图5所示。
⑸尾部负角区域形状复杂，拉延工艺补偿与产品数据相比，整形量大，采取先切边后整形工艺，材料流速未能有效控制，极易出现起皱，因此需要采用带废料整形工艺。
⑹前部负角区域深度、形状简单，优先采用先切后整工艺，减少切边后应力释放产生的回弹。
图3 天窗顶盖与前挡风玻璃及尾门匹配搭接区域冲压角度图4 过拉延工艺图示图5 工艺定位孔工艺布置工艺布置解析图6 4道工序经过上述产品工艺分析，最终工艺布置为四工序：op10—拉延，op20—切边、整形，op30—切边、整形，op40—整形、上翻，如图6所示。
工艺布置优点此工艺与以往天窗顶盖工艺对比，对主要零件回弹和尺寸精度进行了优化和提升。
⑴尾部增加工艺储料包。
整形属于延展性成形，工艺补充截面线短于产品数据截面线，整形时材料从A面扯料，造成形面下塌和表面凹坑质量缺陷，增加工艺储料包可以延长截面线，避免整形从A面扯料，如图7所示。
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ｈｆ巾：／／Ｈ１ｎｖ．ｃｈｉｎａｃａｅ．ｃｎ
Ｏ
引
言
１
分析模型
汽车顶盖开天窗后，局部刚度会降低．若刚度不
足，汽车在高速行驶时，会产生振动和噪声，影响汽
１．１有限元模型的截取
取白车身顶盖建立有限元模型．在模型截取过 程中既要使截取后的顶盖模型计算后与实物保持一 致，又要使有限元模型尽量简单．鉴于以上考虑，模
型网格的基本尺寸采用５
ｍｍ×５
车的性能，情况严重时天窗会掉落．汽车顶盖的局部
图６
加强片方案２
第Ｓ２期
陆志成：基于Ａｂａｑｕｓ的汽车天窗顶盖刚度分析
１３７
方案３：在天窗后部一个区域贴加强片，见图７．
分析结果见表２和图８，可知，方案ｌ与方案３
对安装天窗后的顶盖刚度不足问题有很大的改善． 方案３的改善效果与方案ｌ相差不大，但方案３所 贴的加强片较少，能降低成本．综合考虑可知方案３
计算机辅助工程
２０１３年
发生塑性变形后的塑性应变和应力曲线
ｒ６ ７０６即１ ｝５ ９６１Ｅ．０１ Ｌ５ ２１６即１ ・４ ４７１Ｅ—Ｄ１ ｒ３ ７２６即１ ｝２ ９８０Ｅ．０１
Ａｎａｌｙｓｌｓ ｓｙｓｌｅ
｝２ ｝１ Ｌ７
２３５即１
４９口Ｅ．０１
４５１
Ｅ．０２
Ｌｏ ｏｏｏＥ＋０Ｄ
图３
天窗自重载荷下变形
抗凹性能是反映顶盖刚度性能的重要参数，越来越 受到设计部门的重视．¨ｏ 本文采用有限元法，基于Ａｂａｑｕｓ软件强大的非 线性功能，对某车型顶盖刚度通过抗凹性仿真模拟
ｍｍ建模，单元总
数为１５４ ６４０个．顶盖有限元模型见图１． １．２材料与属性 分析涉及７种材料，由于要考虑顶盖的塑性变 形，除给出材料的弹性模量和泊松比外，还给出材料
７２１Ｅ
Ｅ
—ｄ
蓬
（ｃ）方案３
罨
图８各加强片方案与原始方案变形结果
５结束语
利用Ａｂａｑｕｓ软件的弧长算法对某车型开天窗
后的顶盖进行抗凹性分析，分析结果与实验较一致． 参考文献：
［１］ ［２］
茬雾萎嚣黧蒿僦震蔷娄雀
能得到明显改善．
（编辑武晓英）
（ｄ）原始方案
庄茁，张帆，岑松，等．Ａｂａｑｕｓ非线性有限元分析与实例［Ｍ］．北京：科学出版社，２００５． 石亦平，周玉蓉．Ａｂａｑｕｓ有限元分析实例详解［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００６．
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ
ｄｅｎｔ
ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
ｏｆ
Ｖｅｈｉｃｌｅ
ｅＸｔｅｒｉｏｒ
ｎａｎｔ
ｃｈａｒａｃｔｅｄｓｔｉｃ
ａ
ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｒｏｏｆ ｗｉｔｈ
ｐｅ而册ａｎｃｅ
ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ ｕｔｉＩｉｚａｔｉｏｎ．
ｏｎ
Ｔｈｅ ＣＡＥ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｉｓ
ｕｓｅｄ
ｇ）
Ｄｉｓｐ Ｊａｃｅｍｅｎｌ（Ｍａ ＡｎａＩｙｓｌｓ ｓｙｓＩｅ ４９０Ｅ＋００
图ｌ
顶盖有限元模型
２边界条件
顶盖的抗凹刚度性能分析要考虑几何非线性、 材料非线性和接触非线性等．。２。在分析中，采用解
析刚体模拟刚性压头的方法，在薄弱区域建立刚性
ｒ７ ｝６ ６５８Ｅ＋００ Ｌ明２５Ｅ枷 一４ ９９３Ｅ＋叩 ｒ４ １６１Ｅ＋０口
ｔｏ
ａｎａＩｙｚｅ ｔｈｅ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｏｆ
ｓｕｎｍｏｆ． Ｂａｓｅｄ
ｉｍｐｌｉｃｉｔ
ａｒｃ
ｌｅｎ殍ｈ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ， ｃｏｎｓｉｄｅｄｎｇ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｔｙ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，
ａ
ｇｅｏｍｅｔｒｙ ａｎｄ ｂｏｕｎｄａｒｙ ａｎｄ ｓｕｎｍｏｆ ｃｌａｍｐ，ｔｈｅ ｄｅｎｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｅｅ ｏｆ
关键词：顶盖；静刚度；动刚度；静应力；Ａｂａｑｕｓ 中图分类号：ｕ４６３．８３；ＴＢｌｌ５．１ 文献标志码：Ｂ
Ａｎａｌｙｓｉｓ
ｏｎ
ｓｔｉ胁ｅｓｓ
ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｒｏｏｆ ｗｉｔｈ ｓｕｎｒｏｏｆ
０ｎ
ｂａｓｅｄ ｂａＳｅｄ
ＡｂａｑＵＳ Ａｂａｑｕｓ
ＬＵ Ｚｈｉｅｈｅｎｇ
（Ｔｅｃｈｎｉｑｕａｌ ｃｅｎｔｅｒ，Ｄｏｎ舀ｂｎｇ Ｐｅｕｇｅｏｔ Ｃｉｔｍｅｎ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｗｕｈａｎ ４３００５６，Ｃｈｉｎａ）
进行对比分析，得到１２０ Ｎ载荷下天窗顶盖局部位
移曲线和云图，为整车开发前期设计提供参考．
收稿日期：２０１３．０８－０７ 基金项目：神龙汽车项目
作者简介：陆志成（１９８２一），男，湖北武汉人，硕士研究生，研究方向为汽车结构及ＮＶＨ分析，（Ｅ—ｍ ａｉｌ）ｌｕｚｈｉｃｈｅ“ｇ＠ｄｐｃａ．ｃｏｍ．ｃｎ
１３６
直于外板的局部坐标系，在刚性面参考点沿局部坐
标系二轴施加１２０ Ｎ载荷．
３计算结果和分析
天窗自重和１２０ Ｎ载荷下的变形见图３和４．测 量顶盖刚度最弱的区域作为抗凹点的分析位置，具 体选择天窗右下角，与天窗边缘的距离为５０ 处．计算分析值与实验值比较接近，见表１．
ｈＨｐ：／／Ｈ１～ｗ．ｃｈｉｎａｃａｅ．ｃｎ ｍｍ
Ｉ
类别
自重栽荷
０．６７
Ｎ栽荷
实验值
７．２
ｌ变形量
７．４９
开天窗后顶盖的抗凹性较弱，变形较大，不能接
受，需要进行局部优化． ４
结构改进
为解决现有车型顶盖刚度不足的问题，在不增
加零件模具的情况下，可通过在天窗附近区域粘贴 结构加强片加强顶盖的刚度．
方案１：在天窗四周贴加强片，见图５．
图２顶盖边界条件
分为２个载荷步分析．第一步：天窗自重下，顶 盖的变形．第二步：施加位移载荷，在考察点建立垂
最优．
表２
方案ｌ 方棠 分析值 实验值 分析值 实验值 分析值 实验值 分析值 实验值
各方案结果比较
方案２ 方素３
ｍｍ
无天窗
图７
加强片方案３
变形量 １．９５７
１．２
６．２５９
４．５
２．５８２
１．８
６．４５４
４．２
Ｅ薏
一１
３喳Ｅ
磷篓
醺
Ａｎ甜ＹｔＩｓ
Ｓ
（ａ）方案ｌ
（ｂ）方案２
Ｄ｝ｓｏｌ ＡｎａＩ
Ｅ｜薹
一１
第２２卷增刊２ ２０１３年ｌＯ月
计算机辅助工程
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖ０１．２２ Ｓｕｐｐｌ．２ ０ｃ１．２０１３
文章编号：１００６—０８７ｌ（２０１３）ｓ２—０１３５－０３
基于Ａｂａｑｕｓ的汽车天窗顶盖刚度分析
陆志成
（神龙汽车有限公司技术中心，武汉４３００５６）
摘要：汽车外板的抗凹性能是反映外板使用性能的重要特性．应用ＣＡＥ技术分析某车带天窗硕盖 的刚度．考虑材料、几何和边界的复杂非线性以及模拟天窗的夹紧，用Ａｂａｑｕｓ隐式弧长算法对某车 型开天窗后的顶盖的抗凹性能进行模拟分析．对顶盖的抗凹性分析和评价为设计工程师提供重要 参考．
嚣一２
｝３ ３２９叫。
４９７Ｅ＋００ ６６４Ｅ＋００
萱一１
－＿８ ３２２Ｅ－０１
图４
Ｌ口咖Ｅ＋０口
天窗１２０ Ｎ载荷下的变形 表ｌ 结果比较
１２０ ｍｍ
面与顶盖之问的接触关系．在刚性面上施加１２０
Ｎ
载荷，载荷方向沿考察点曲面的法向．天窗用刚性体 模拟，天窗的质量以集中质量加在天窗的质心处．约 束Ａ，Ｂ和Ｃ柱截面的ＤＯＦｌ２３，边界条件见图２．
Ｖｅｈｉｃｌｅ ｒｏｏｆ ｗｉｔｈ ｓｕｎｒｏｏｆ ｉｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ
ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｅＶａｌｕａｔｉｏｎ ｐｍｖｉｄｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｅｆｂｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｄｅｓｉｇｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｏｏｆ；ｓｔａ“ｃ ｓｔｉｆｈｅｓｓ；ｄｙｎａｍｉｃ ｓｔｉｆ如ｅｓｓ；ｓｔａｔｉｃ ｓ￡ｒｅｓｓ；Ａｂａｑｕｓ