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有限元分析的車門質(zhì)量為18.42 kg，表列出了車門主要結(jié)構(gòu)部件的相關(guān)參數(shù)。整個(gè)車門使用統(tǒng)一的材料普通冷軋鋼ST12，材料性能參數(shù)如表所示。
根據(jù)車門幾何特征，車門所有金屬板材成形板金件均采用三節(jié)點(diǎn)三角形和四邊形殼單元?jiǎng)澐郑褂霉补?jié)點(diǎn)連接方式模擬車門內(nèi)、外板的包邊，模擬各焊接零部件之間的連接用spotweld單元?jiǎng)傂赃B接的方式，50 mm的焊縫平均間距，用螺栓固定連接的部分是rigid單元模擬，用rbe2單元把門鎖處和螺紋孔處進(jìn)行連接，連接是剛性的，其余各類板金件的連接用cweld單元模擬。車門鉸鏈為了達(dá)到更準(zhǔn)確地模擬連接，需要對(duì)建好的模型進(jìn)行實(shí)體網(wǎng)格劃分，同時(shí)車門的殼體網(wǎng)格還要被細(xì)化，尤其是在上下鉸鏈連接處，有限元求解的精度可以大大提高。在Hypermesh軟件環(huán)境中建立前車門的三維幾何有限元模型，見(jiàn)圖。離散完的車門模型中單元總數(shù)3 332個(gè)，四邊形殼單元共3166個(gè)，三角形的殼單元共166個(gè)，其中，三角形殼單元的數(shù)量占單元總數(shù)的4.98%（<10%）。
現(xiàn)在將離散后的車門有限元模型在MSC.Nastran軟件環(huán)境中分析，計(jì)算車門的垂向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度，用HyperView軟件查看計(jì)算完的求解結(jié)果。
依據(jù)設(shè)計(jì)初期對(duì)車門結(jié)構(gòu)特征和剛度性能要求，按照國(guó)家有關(guān)強(qiáng)制性的車門技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，參照FMVSS標(biāo)準(zhǔn)，確定車門動(dòng)靜態(tài)剛度分析工況和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。即垂向剛度，鎖芯口處施加Z向900 N載荷（包含車門重力在內(nèi)）工況時(shí)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為車門鎖芯口處的Z向位移量小于3.5 mm，普通冷軋鋼ST12的屈服應(yīng)力375 MPa。
對(duì)車門不施加任何約束和載荷的工況條件下，進(jìn)行自由模態(tài)分析，求解該車門模型的第一階自由模態(tài)，值為31.4 Hz，在正常范圍內(nèi)。
參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)定的乘員體重），施加900 N垂直向下的載荷在車門把手處，白車身連接處與上下鉸鏈的6個(gè)自由度全部約束，旋轉(zhuǎn)的部分約束沿X、Y和Z方向的平動(dòng)、Y和Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，在門鎖處約束X和Y方向的平動(dòng)自由度。在垂向剛度分析工況中的車門Z向位移如圖2所示，位移測(cè)量點(diǎn)（車門鎖口處）在垂向剛度分析工況條件下的Z向位移值為2.43 mm，即車門的垂向剛度為302 N/mm。滿足評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（車門鎖芯口處的Z向位移量小于3.5 mm），在正常范圍內(nèi)。
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