仪表板总成的静力学分析

邵 俊 吴 坡

(1.盐城工学院，江苏 盐城 224051；2.盐城工业职业技术学院；江苏 盐城 224000)

1 刚度分析

仪表板的性能之一是具有足够刚性以保证其附属零件正常运作。这就要求在乘客手部和膝部易触碰到的部位施加一定的压力载荷时，零件不能产生较大的位移甚至损坏。由于国标中没有相应的刚度标准，本文采用工程项目中常用的“硬币加载法”来检验仪表板刚度。

所谓“硬币加载法”，即使用带有直径20mm接触面的测力计对仪表板的不同区域进行测试，力的大小为20N。按照仪表板上各区域的接触频率将仪表板划分为A(高频)、B(中频)、C(低频)3个区域，在每个区域内取2～3个点进行加载，要求A、B、C 3个区域的位移分别小于1mm、2mm和3mm。区域划分与取点如图1所示。

(a)区域划分

(b)取点图1 仪表板区域划分及加载点位置

在软件中进行仿真计算，对于A区域，最大位移出现在点2处，为0.88mm；对于B区域，最大位移出现在点4处，为1.43mm；对于C区域，最大位移出现在点8处，为1.11mm，3个区域取的点的刚度性能均达标，仪表板刚度性能良好。

2 强度分析

汽车仪表板不但要具有一定的刚度属性以保证各附属零件的正常工作，还需具有良好的强度性能以保证在受到误操作力时不发生损坏。除一些功能件，仪表板一般不受任何外力作用。手套箱作为汽车仪表板上最常使用的功能件，通常以其强度性能来表观整个仪表板的强度性能。工程中的方法是将手套箱完全打开，在其外门板扳手两侧15～20mm处分别施加一个50N的作用力，力的方向垂直于手套箱门板。

(a)受力示意图

(b)位移云图

(c)应力云图

由上图可知，在外力作用下，手套箱的最大位移为1.03mm，小于标准规定的2mm；最大应力为9.14MPa，远小于标准规定的25MPa，即手套箱在该力作用下不会发生塑性变形，手套箱强度性能良好。

3 结束语

经过对该仪表板总成进行静力学分析，证明该仪表具有较好的刚强度性能，满足相应的使用需求。