基于子系统级别法的车门下垂调整设计仿真分析



基于子系统级别法的车门下垂调整设计仿真分析

车门下垂调整设计是车门组装设计的重要内容。介绍了基于车门-铰链-白车身总成的车门下垂调整设计的传统方法（系统级别方法），并指出传统方法相对于基于子部件的新设计方法（子系统级别方法）的不足。

系统级别的车门下垂调整设计和仿真是整个汽车行业广泛采用的方法，该方法只能评估下垂负荷影响下车门总成的结构强度。子系统级别的车门下垂调整设计新方法能够评估单个子系统的结构刚度，该方法支持子系统级别的目标设立，进而集成子系统后调节系统级别的性能。该方法能产生促成设计的关键因素并提供具有高可靠度的车门-铰链-白车身总成的优化设计。

无论是系统级别法还是子系统级别法，都对车门下垂调整设计进行了几何结构、材料及以有限元分析作为求解器的非线性接触的研究。高刚度梁作为子系统级别法中假定采用的刚性结构，通过监测梁的变形来证实模拟的真实度。对于基于表面间的接触载荷传递的区域模拟，铰链轨迹在子系统级别法中具有重要的作用。对比基于两种设计方法进行的车门下垂调整设计，子系统级别法附加计算了每个子系统对整个系统性能的影响潜力，这有助于减少用于评估设计方案的重复设计次数。

子系统级别法可以应用于初期设计阶段，用来评估多种设计因素，使设计更加稳健并能够使下垂负荷得到优化。由于两个面板在层叠过程中形成的空隙会在车门组装过程中引发下垂问题，因此子系统级别法同样也可以用于研究此类问题。在未来的研究中，通过更多子系统装配有限元的建模，可使车门下垂调整设计方法得到更进一步的改善。

Roshan N. Mahadule et al. SAE 2013-01-1199.

编译：张利丹