基于 LS—DYNA隐式算法的车门下沉刚度分析

王丹迎 吕振伟　孔庆珍　王彪　牛晓钦

摘 要：四门两盖是乘用车的重要组成部分，车门作為重要构件，应当具备足够的刚度强度和抗振性能，本文利用LS-DYNA隐式算法对其进行有限元仿真分析计算，为车门设计验证提供可靠的理论依据。

关键词：Hyperworks；下沉刚度；LS-DYNA

1 引言

车门是车身的重要组成部分，当车门刚度不足，容易造成车门开启困难、密封不好、漏风渗雨等问题，从而导致车门产生噪声和振动，大大降低乘坐舒适性，使得人员体验度下降，降低产品质量。因此，对车门进行下沉刚度分析很有必要，有限元分析是验证车门刚度的重要手段。

Hyperworks是汽车行业广泛应用的前后处理软件，其与多个求解器软件有很好的接口，比如Abaqus、LS-DYNA、Nastran、 Ansys、Optistruct等，汽车行业一般用 Hypermesh为其他求解器搭建有限元模型。 LS-DYNA能够模拟真实世界的各种复杂问题，非常适合求解三维非线性结构的碰撞、金属成型等非线性动力学冲击问题，以 Lagrange算法为主，兼有ALE和Euler算法，以显式算法为主并有隐式算法，是通用的结构非线性有限元分析程序。

本文利用 Hyperworks软件对车门建立有限元模型，在Hypermesh中搭建LS-DYNA求解器的CAE模型，在LS-DYNA中用隐式算法进行求解，对设计车前车门进行下沉分析，以了解其抵抗垂向变形的能力，为结构设计提供参考依据。

2 某轿车前车门有限元模型

针对某新型电动乘用车前车门下沉分析所用有限元模型，如图1所示。

有限元建模过程中，对模型进行几何清理和几何简化，对薄板进行抽中面处理，铰链保留实体，划分实体单元，截取白车身部

6 结论

通过对车门在三种不同工况下进行有限元分析，可以得出门锁处的垂向位移变形图，如图 9所示。在车门下沉分析过程中，主要评判指标是门锁处的垂向位移是否小于目标值，从表 2可明显看出，在自重下，门锁处垂向位移为 1.27mm，在工况二下，门锁处的垂向位移为 7.46mm，卸载后的残余变形为

0.79mm，该车门门锁垂向位移均小于目标值，图9 门锁处的垂向位移变形图符合设计要求，估可应用在实际车型中，为

参考文献：

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[3]邢艳云，高婷婷 .轿车车门下沉刚度分析及改进设计 [J].天津：天津工程师范学院学报，2009.