车门刚度分析规范
车门带线刚度的分析和结构优化
Ｉ ） ０１ ：１ ０ ． １ ９ ４ ６ ６ ／ｉ ＿ ｃ ｎ ｋ ｉ ．１ ６ ７ ４一Ｉ ９ ８ ６ ． ２ （ １ Ｉ ７ ． ０ ２ ． ０ ０ ９
车门 带 线 刚度 的 分析 和 车有 限公 司 Ｐ Ｖ技 术 中心 ，广 西柳 州 ５ ４ ５ ０ ０ ５ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｉ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｌ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｏ ｆ ｂ ｅ ｌ ｔ ｌ ｉ ｎ ｅ ｓ １ ｉ ｆ ｎ ｅ ｓ ｓ ，ｔ ｈ ｅ ｄ ｏ ｕ ｒ ｉ ｆ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｌ １ ｔ ｎ ． ￣ ｄ ｅ ｌ ｗａ ｓ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ｂ ｙ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ Ａ ｈ ａ ｉ ｒ Ｈ ｙ ｐ ｅ ｒ ｎ ｉ Ｍｅ ｓ ｈ，
ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｌ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ Ｉ ｌ ｖ Ｎ ａ ｓ ｌ ｒ ａ ｎ ｓ ｏ ｆ ｌ ｗ ａ ｌ ’ ｆ ・ ． Ｆ ｈ ， ・ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｄ ａ ｔ ａ ｗ ｅ ｒ ｅ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ０ ｍ Ｉ ｎ Ｏ Ｉ ’ ｄ ｅ ｒ Ｉ ｏ ｓ Ｄ ’ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｎ １ ） ｅ ｈ ｌ ｉ ｎ ｅ ｓ ｌ ｉ ｆ ｎ ｅ ｓ ｓ ，ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｎ ｍ ｌ
前门刚度分析报告
目录1. 分析目的 (2)2. 前门刚度分析模型建立 (2)3 前门刚度分析边界条件 (3)3.1 弯曲刚度计算工况 (3)4. 刚度分析结果 (4)4.1 前门弯曲刚度计算结果 (4)5. 前门刚度分析结果 (5)1. 分析目的车门是轿车的关键总成，除了保证外形美观以外，车门的开、关应可靠，为此，车门应有足够的刚度。
刚度不足，会导致车门局部区域出现大的变形，影响车门与门框的密封性，从而影响了车的正常使用。
本报告以长城汽车V22型轿车的背门为分析对象，利用有限元法，对其前门进行结构刚度分析，研究前门的变形情况，为前门的设计提供参考依据。
2. 前门刚度分析模型建立根据项目组提供的前门数模，对其进行10*10mm的面网格划分。
模型节点总数为59048个，单元总数为58035个。
前门有限元模型如图1所示图 1 前门刚度分析模型3 前门刚度分析边界条件根据前门的工作情况，可以把前门的载荷情况考虑为：弯曲载荷和扭转载荷,本文主要考虑弯曲载荷。
3.1 弯曲刚度计算工况约束：铰链处约束X、Y、Z方向的移动自由度和X、Y向的旋转自由度。
载荷：大小为735N；作用位置为：前门拉手位置，力的方向为Z 负方向，其中，XYZ为整车坐标系。
图2 弯曲刚度加载图4. 刚度分析结果前门刚度分析的目的是评价前门的弯曲和扭转刚度是否合理。
通过测量弯曲和扭转工况下前门相应部位的变形，来计算前门的弯曲和扭转刚度。
4.1 前门弯曲刚度计算结果前门弯曲刚度计算结果如下图所示：图4 弯曲工况变形云图在弯曲工况下，前门的变形图如图4所示，前门门锁处的变形为δ=7.137mm。
弯曲刚度＝F/δ=735/7.137= 103N/mm5. 前门刚度分析结果通过上述计算得前门的弯曲刚度为103N/mm。
车门刚度试验报告
车门刚度试验报告一、试验内容测量车辆车门刚度。
二、试验目的确定车门的各工况下的刚度及强度。
三、试验仪器白车身及局部刚度实验台包括机械部分和电气部分两大部分。
1.机械部分✓加载装置✓摆角装置✓锁紧装置✓移动装置✓机架2.电控部分✓测力单元、显示器、计算机：测力单元接受力传感器的输出，在液晶显示器显示出来，根据满意程度选择保存或打印。
✓控制：开环和闭环控制。
✓6个采集箱：根据需要分别独立工作，一个采集箱采集10路变形。
四、试验数据采集1.试验步骤✓试验前检查设备情况，加润滑油✓将车门固定在试验台上✓确定测点位置，布置传感器✓连接各信号电源线、驱动器线、传感器线✓检测传感器与采集箱，确认连线均已正确连接✓接通电源，启动计算机，开始试验✓试验机可以正向或反向加载✓试验结束，退出程序，关闭计算机及其电源2.车门下垂刚度✓后固定车门及铰链处，在锁芯位置施加向下的载荷✓按照一定间距两侧布置位移传感器，得到左右变形平均值，预加载消除间隙，考虑减去预加载时的位移或力读数✓得到测点数据3.车门上扭刚度试验✓固定车门及铰链处，在车门窗上角施加y向500N力✓按照一定间距布置传感器，预加载消除间隙，考虑减去预加载时的位移或力读数✓得到测点数据4.下扭刚度试验✓固定车门及铰链处，在车下角施加y向900N力✓按照一定间距布置传感器，预加载消除间隙，考虑减去预加载时的位移或力读数✓得到测点数据5.窗框刚度试验✓固定车门及铰链处，窗上前角外板加载y向500N，窗上前角内板加载y 向500N窗上后角外板加载y向500N，窗上后角内板y向500N ✓按照一定间距布置传感器，预加载消除间隙，考虑减去预加载时的位移或力读数✓得到测点数据五、试验数据分析力与变形量数据采集最大形变在车门后部，达到1.31mm。
最大形变在车门右上角，达到12.92mm。
最大形变在车门中央，达到0.38mm。
最大形变在窗框左上角，达到8.47mm。
综上在上扭及窗框刚度试验时，形变最大，应予以注意。
整车-30_汽车车门性能分析规范V1.0版
车门性能分析规范编号：LP-RD-RF-0030 文件密级：机密车门性能分析规范V1.0编制：日期：编制日期审核/会签日期批准日期目录车门自由模态 (1)1 简介 (1)2 模型前处理 (1)3有限元分析步骤 (4)4分析结果处理及评价 (4)5附录 (5)车门约束模态 (6)1 简介 (6)2 模型前处理 (6)3有限元分析步骤 (10)4分析结果处理及评价 (11)5附录 (11)车门腰线刚度 (12)1 简介 (12)2 模型前处理 (12)3有限元分析步骤 (15)4分析结果处理及评价 (16)5附录 (16)车门扭转刚度 (16)1 简介 (17)2 模型前处理 (17)3有限元分析步骤 (20)4分析结果处理及评价 (20)5附录 (21)车门玻璃侧向刚度（无窗框车门） (21)1 简介 (22)2 模型前处理 (22)3有限元分析步骤 (25)4分析结果处理及评价 (25)5附录 (26)车门自重下沉分析 (27)1 简介 (27)2 模型前处理 (27)3有限元分析步骤 (30)4分析结果处理及评价 (30)5附录 (31)车门密封力变形 (32)1 简介 (32)2 模型前处理 (32)3有限元分析步骤 (35)4分析结果处理及评价 (35)5附录 (36)车门内饰板安装点刚度 (37)1 简介 (37)2 模型前处理 (37)3有限元分析步骤 (40)4分析结果处理及评价 (40)5附录 (41)车门玻璃升降器安装点刚度 (42)1 简介 (42)2 模型前处理 (42)3有限元分析步骤 (45)4分析结果处理及评价 (46)5附录 (46)车门扬声器安装点刚度 (47)1 简介 (47)2 模型前处理 (47)3有限元分析步骤 (50)4分析结果处理及评价 (50)5附录 (51)车门外后视镜安装点刚度 (51)1 简介 (52)2 模型前处理 (52)3有限元分析步骤 (55)4分析结果处理及评价 (56)5附录 (56)车门铰链安装点刚度 (56)1 简介 (57)2 模型前处理 (57)3有限元分析步骤 (58)4分析结果处理及评价 (59)5附录 (59)车门限位器安装点刚度（车门侧） (59)1 简介 (60)2 模型前处理 (60)3有限元分析步骤 (63)4分析结果处理及评价 (63)5附录 (64)车门限位器安装点刚度（车身侧） (65)1 简介 (65)2 模型前处理 (65)3有限元分析步骤 (66)4分析结果处理及评价 (67)5附录 (67)车门锁安装点刚度 (67)1 简介 (68)2 模型前处理 (68)3有限元分析步骤 (70)4分析结果处理及评价 (71)5附录 (71)车门下垂分析 (72)1 简介 (72)2 模型前处理 (72)3有限元分析步骤 (75)4分析结果处理及评价 (76)5附录 (76)车门过开分析 (77)1 简介 (77)2 模型前处理 (77)3有限元分析步骤 (80)4分析结果处理及评价 (81)5附录 (81)车门铰链强度 (82)1 简介 (82)2 模型前处理 (82)3有限元分析步骤 (83)4分析结果处理及评价 (84)5附录 (84)车门玻璃升降器导轨强度 (84)1 简介 (85)2 模型前处理 (85)3有限元分析步骤 (86)4分析结果处理及评价 (87)5附录 (87)车门抗凹分析 (87)1 简介 (88)2 模型前处理 (88)3有限元分析步骤 (91)4分析结果处理及评价 (91)5附录 (92)车门自由模态1 简介1.1分析背景和目的本分析规范的考核目是检查模型正确性，确保模型中无连接缺失及模型错误，保证模型可计算性，为后续开展各类侧门性能分析工作做准备，同时可同个该分析，了解车门各区域固有模态，为后续车门trim模态的识别提供参考。
前门刚度分析报告
目录1. 分析目的 (2)2. 前门刚度分析模型建立 (2)3 前门刚度分析边界条件 (3)3.1 弯曲刚度计算工况 (3)4. 刚度分析结果 (4)4.1 前门弯曲刚度计算结果 (4)5. 前门刚度分析结果 (5)1. 分析目的车门是轿车的关键总成，除了保证外形美观以外，车门的开、关应可靠，为此，车门应有足够的刚度。
刚度不足，会导致车门局部区域出现大的变形，影响车门与门框的密封性，从而影响了车的正常使用。
本报告以长城汽车V22型轿车的背门为分析对象，利用有限元法，对其前门进行结构刚度分析，研究前门的变形情况，为前门的设计提供参考依据。
2. 前门刚度分析模型建立根据项目组提供的前门数模，对其进行10*10mm的面网格划分。
模型节点总数为59048个，单元总数为58035个。
前门有限元模型如图1所示图 1 前门刚度分析模型3 前门刚度分析边界条件根据前门的工作情况，可以把前门的载荷情况考虑为：弯曲载荷和扭转载荷,本文主要考虑弯曲载荷。
3.1 弯曲刚度计算工况约束：铰链处约束X、Y、Z方向的移动自由度和X、Y向的旋转自由度。
载荷：大小为735N；作用位置为：前门拉手位置，力的方向为Z 负方向，其中，XYZ为整车坐标系。
图2 弯曲刚度加载图4. 刚度分析结果前门刚度分析的目的是评价前门的弯曲和扭转刚度是否合理。
通过测量弯曲和扭转工况下前门相应部位的变形，来计算前门的弯曲和扭转刚度。
4.1 前门弯曲刚度计算结果前门弯曲刚度计算结果如下图所示：图4 弯曲工况变形云图在弯曲工况下，前门的变形图如图4所示，前门门锁处的变形为δ=7.137mm。
弯曲刚度＝F/δ=735/7.137= 103N/mm5. 前门刚度分析结果通过上述计算得前门的弯曲刚度为103N/mm。
某型商用车后车门刚度性能分析
科技与创新I Science and Technology&Innovation{2021年第04期|文章编号：2095-6835( 2021)04-0068-02某型商用车后车门刚度性能分析黄杰文(江铃汽车股份有限公司，江西南昌330200)摘要：为了校核某型商用车后车门的刚度性能，基于有限元方法建立车门网格模型，分别对其横向刚度和垂向刚度进行静态分析，得到其各点的变形，其位移值均小于目标值，因此其满足设计要求。
该分析方法具有较高的可靠性，能够为实际工程应用提供科学指导和借鉴。
关键词：车门；有限元；刚度；位移中图分类号：U463.83文献标志码：A1引言车门是非常重要的车身覆盖件，其主要由外板、内板、加强板、玻璃升降器和铰链等部件组成，其通过铰链与白车身连接一起形成一个闭合空间,并起到保护驾驶员安全的作用。
车门刚度是指在一定作用力下抵抗变形的能力，通过作用力与及其变形量的比值来确定，是车门极其重要的静态特性，车门刚度性能不足会引发车门卡死、密封性差、噪声和振动等问题，对车辆的舒适性和安全性有较大影响。
为了验证某型商用车后车门的刚度性能，基于CAE技术建立后车门有限元模型，分别对其横向刚度和垂向刚度性能静态分析，以评判其结构的合理性，并且为后续的轻量化提供科学指导和借鉴。
2有限元分析基本思想有限元分析的基本思想是将结构离散化处理，然后通过节点建立微分方程，再将其变量演变为节点值与插值函数构成的表达式，最后通过变分原理求解，力与位移的平衡方程为［1-2］：f=Kq/1)式(1)中：f为结构的载荷列阵；K为结构的刚度矩阵；q 为结构节点的位移列阵。
3建立有限元模型为了提升求解精度并且节省计算时间，将某型商用车后车门的三维模型导入至Hypermesh软件中［3-4］,抽取各个零部件中性面，删除对刚度性能影响较小的几何特征，对其缺失面进行填充，采用8mm的壳单元对各个零部件进行网格划分，采用ACM2单元模拟焊点连接，采用RBE2单元模拟螺栓连接,根据各个零部件的材料牌号和厚度建立材料属性并加载，以此建立后车门座有限元模型如图1所示。
车门_垂直刚度1_实验规范
目录DPCA- W23_车门_垂直刚度1_实验规范 __________________________________________ 1目录 __________________________________________________________________________ 2 1实验目的 ___________________________________________________________________ 3 2试验对象和环境_____________________________________________________________ 3 3试验的边界条件_____________________________________________________________ 3 3.1约束_________________________________________________________________________ 3 3.2力___________________________________________________________________________ 3 4试验要求 ___________________________________________________________________ 3本规范适用于W23前后车门的垂直刚度试验1 实验目的本规范定义了测量W23车门垂直刚度的方法，用于检查门锁处受力时车门的垂直刚度。
2 试验对象和环境试验对象：车门总成试验环境：白车身或整车3 试验的边界条件3.1约束－固定在车身上－车门开启10°－门锁中心约束Y方向的平动和绕X与Z方向的转动（246）3.2力－门锁中心施加50daN垂直向下的集中力4 试验要求门锁处受50daN垂直向下集中力时车门门锁中心处的z向位移目标：在车身上，Z向位移小于5.0mm试验后车门能正常锁止车门总成无破坏，无明显塑性变形。
基于灵敏度的车门下沉刚度分析及优化
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!机应用程序组成。
（1）主控制器FIRMWARE 由汇编语言编写，实现USB 设备端的传输协议、数据采集、数据缓存、数据传输以及与协处理器之间的通信。
（2）协处理器固化程序由C51语言编写，主要作用是根据上位机转发来的控制信息完成系统增益控制、模数采样周期控制和电机运动开关量控制等。
（3）设备驱动程序是保证应用程序访问硬件设备的软件组件。
由于微软公司从WINDOWS 98开始支持USB 传输，考虑到通用性和可靠性等因素，因此在该系统的设计中采用WINDOWS 内嵌的HID 类USB 设备驱动程序。
（4）上位机应用程序由VB 语言编写，实现了人机接口界面，主要内容包括设备查找和定位、数据采集控制、采集数据存储和处理等。
该程序中的设备查找和定位、写总线数据和读总线数据等操作都是通过调用WINDOWS 提供的API 函数来实现的。
3结语该基于USB 的实时测控系统设计上严格遵循USB2.0协议，实现了USB 的即插即用特性，可热插拔，使用便携；印制板的设计上大量使用贴片元件，使印制板面积大大减小，并减小功耗；电路由USB 接口提供电源，数字信号与模拟信号之间光耦隔离，提高系统抗干扰能力。
该系统应用灵活，通过更改上位机程序可以应用于不同测量仪器的计算机接口改造。
通过实验证明，该实时测控系统的数据采样可以达到35.2K B /s ，能够满足普通仪器测量及控制的应用。
［参考文献］［1］唐钟，易建军．基于USB 接口的材料测控系统［J ］．计量技术，2006（8）：23-25.［2］黄学鹏，周飞，徐伟．USB 同步传输方式在多路实时数据采集中的应用［J ］．微计算机应用，2007（5）：524-528.［3］毛海涛，等．基于DSP 的USB 语音传输接口设计［J ］．现代电子技术，2003（19）：61-64.［4］金明，罗飞路，朱霞辉．FIFO 芯片在高速系统中的应用［J ］.电子技术应用，1998（3）：61-63.（编辑明涛）作者简介：赵书博，男，从事测试计量技术与仪器方面的工作。
车门静态刚度的有限元分析_刘吉明
内板后端下角 施加 183 N 的 Y
向节点力
3. 30 mm 3. 02 mm
图 3 车门有限元模型
2 种工况的 Y 向位移云图如图 5 和图 6 所示.
2 车门静态性能计算与分析[3 - 10]
把离散后的模型导入 MSC. Patran/ Nastran 中 进行各性能分析. 2. 1 车门自由模态分析
如果风机的高效区在小流量区域 ,随着流量 的增加风机效率是逐渐降低的 ,那么采用阀门调 节法从 100 %Q 开始调小风机流量时 ,风机的运行 效率是增大的 ,式 (7) 中 ηB > ηC , 这时 PS 可能是 负的 ,即采用变频调速有可能比阀门调节更耗能. 这时用户可以根据实验数据 , 按式 (7) 来判断节能 效果的好环 ,从而决定是否采用变频调速法 , 否则 也可能达不到节能的目的.
本研究对某款车左侧前车门利用有限元法进 行静刚度分析 ,对车门作如下简化 :
1) 忽略内饰板 、车窗玻璃等部件 ; 2) 省略车门把手 、车门锁 、铰链等结构 ,铰链 处仅用简化的约束代替. 1. 1 模型的导入和几何清理 车门 CAD 模型由厂家提供 , 导入 HyperMesh 中进行网 格 划 分. 有 限 元 分 析 对 模 型 的 要 求 和 CAD 模型不同. CAD 模型需要精确的几何表述 ,包 含有很多的几何细节特征 ,如圆角 、小孔等. 而这 些细节在有限元分析时 ,需要用很小的单元才能 精确描述 ,这将导致求解时间过长. 因此 ,在有限 元分析时 ,需要简化掉一些细节信息 ,以便于网格 划分和计算分析[2 ] . 此外 ,CAD 模型导入 HyperMesh 后 ,产生了一 些几何信息错误 ,如导入的曲面存在一些缝隙 、重 叠 、边界错位等缺陷 ,直接进行网格划分会导致网 格质量低下 ,影响求解精度. 所以 ,在导入 CAD 模型后 ,要进行必要的几何 清理 ,改正导入的模型所存在的缺陷 ,清除不必要 的细节 ,形成一个简化的模型 , 以便进行网格划 分 ,获得较好的网格质量 ,提高计算精度. 几何清理前后的车门内板如图 1 和图 2 所示.
乘用车车门刚度分析规范
精选文档Q/JLY J711 -2008乘用车车门刚度CAE分析规范编制：校对：审核：审定：标准化：批准：浙江吉利汽车研究院有限公司前言为了给新车型开发提供设计依据，指导新车设计，评估新车结构性能，结合本企业实际情况，制定出乘用车车门刚度CAE分析规范。
本规范由浙江吉利汽车研究院有限公司提出。
本规范由浙江吉利汽车研究院有限公司工程分析部负责起草。
本规范主要起草人：李慧梅。
本规范于2008年8月20日发布并实施。
1 范围本规范规定了乘用车车门刚度CAE分析的软件设施、硬件设施、时间需求、输入条件、输出物、分析方法、分析数据处理及分析报告。
本规范适用于乘用车车门刚度CAE分析。
2 软件设施乘用车车门刚度CAE分析，软件设施包括以下内容：a)前处理软件，主要用于有限元网格建模的软件，采用ALTAIR/HYPERMESH；b)后处理软件，主要用于分析结果查看的软件，采用ALTAIR/HYPERVIEW；c)求解器软件，主要用于求解的软件，采用MSC/NASTRAN。
3 硬件设施乘用车车门刚度CAE分析，硬件设施包括以下内容：a)前、后处理计算机硬件：HP或Dell工作站；b)求解计算机硬件：HP或Dell工作站。
4 时间需求4.1 前处理时间a)无车门有限元模型，完成车门有限元建模，一般需要6～8工作日/1人；b)存在完整正确的开启件模型，模型前处理一般需要0.5～1工作日/1人。
4.2 求解时间计算过程中无错误中断，在高配置计算机如DELL或HP工作站上求解时间大约为0.3～0.5小时/次，通常模型调整需要计算3次以上。
4.3 后处理时间后处理时间包括刚度计算，结构合理性评估，分析报告的编写等，一般需要1～2个工作日/1人。
4.4 总时间计算完成一个车门的刚度CAE分析需要的时间如下：a)无车门有限元模型，完成车门刚度CAE分析，需要8～10工作日/1人。
b)存在完整正确的车门模型，完成车门刚度CAE分析，需要2～3工作日/1人；5 输入条件乘用车车门刚度CAE分析的车门3D几何模型，数据要求如下：a)车门各个零件的厚度或厚度线；b)车门几何焊点数据；c)车门几何胶粘数据；d)车门3D CAD数据中无明显的穿透或干涉；e)车门各个零件的明细表。
前车门刚度分析
4、车门自重分析-------------------------------------------9
3பைடு நூலகம்
1、有限元模型介绍
DOOR IN WHITE的FEM重量为19.87Kg； DOOR IN WHITE模型单元数为67986； 前车门的焊点用ACM模拟； 前车门的粘胶用SOLID单元模拟； 螺栓连接用RBE2单元模拟； 本次分析的主要材料如下表1所示。
模型文件
基础模型 前一版本报告号
协作单位/人员
报告完成/人员
分析所用时间
2
目
录
1、有限元模型介绍-----------------------------------------4 2、前车门扭转刚度分析-------------------------------------5 3、前车门框架刚度分析-------------------------------------7
报告题名前车门刚度分析车型机种报告版本适应标准报告分类分析类型structure解算软件版本nastranv2010总页数模型文件frontdoorinwhitestiffnessbdffrontdoorinwhitestiffnessop2frontdoorsealforcebdffrontdoorsealforceop2基础模型frontdoornas前一版本报告号协作单位人员报告完成人员分析所用时间1有限元模型介绍42前车门扭转刚度分析53前车门框架刚度分析74车门自重分析91有限元模型介绍doorwhite的fem重量为1987kg
前车门刚度分析
报告题名 车型/机种 报告版本
前车门刚度分析
适应标准 报告分类 Structure 解算软件版本 NASTRAN V2010 FrontDoor_in_white_stiffness.bdf frontdoor_in_white_stiffness.op2 Frontdoor_sealforce.bdf frontdoor_sealforce.op2 Frontdoor.nas 总页数 分析类型
前车门垂向刚度分析
3
1、有限元模型介绍
Door in white and hinge assembly； hinge可相互转动，铰链为实体单元； 锁扣处建局部坐标系，Z轴与全局Z轴平行，Y轴垂直锁 点与铰链轴线所组成的平面； 铰链与内板，内板与铰链加强板间建立接触； 从车身上截取A柱。 前车门的焊点用ACM模拟；
开启60度加载时最大应力为426.0Mpa，在A 柱铰链加强板处。
8
3、分析结论
垂向刚度分析
永久变形 15度 最大变形 永久变形 60度 最大变形
计算值（mm） 目标值（mm）
0.4234 4.895 0.974 5.206 1.5 9.5 1.5 9.5
9
10
前车门垂向刚度分析
报告题名 车型/机种 报告版本
前车门垂向刚度分析 适应标准 报告分类 Structure 解算软件版本 Abaqus 6.10-1 Frontdoor_sags.inp Frontdoor_sags.odb Frontdoor_sags.inp Frontdoor_sags.odb 总页数 分析类型
前车门的粘胶用SOLID单元模拟；
螺栓连接用RBE2单元模拟； 本次分析的主要材料如下表1所示
表1 材料参数表
材料 STEEL GLASS GLUE 弹性模量（MPa） 2.10E+05 7.40E+04 1515 泊松比 0.30 0.22 0.41 密度（Ton/mm3） 7.90E-09 2.50E-09 1.40E-09
锁点Z向最大变形4.783mm，永久变形0.3918mm。 6
2、前车门自由垂向刚度分析
计算结果（60度）
开启60度最大加载时Z向变形图
开启60度卸载为0时Z向变形图
某乘用车车门静态刚度与模态分析
某乘用车车门静态刚度与模态分析Static stiffness and modal analysis of a passenger car door田国富，张家兴TIAN Guo-fu, ZHANG Jia-xing（沈阳工业大学 机械工程学院，沈阳 110870）摘 要：为判断车门结构的合理性，针对车门在设计研发过程中存在刚度不足的问题，以有限元法为基础，结合相关试验标准，对车门的系统刚度特性和模态特性进行分析。
分析结果表明，该车门自由模态频率、扭转刚度、侧向刚度和带线刚度在正常范围之内，下沉刚度不足，采用增加上下铰链加强板和窗框加强板厚度的方案，使下沉刚度有明显改善，有望给车门结构的设计及改进提供必要的依据和支撑。
关键词：车门；静态刚度；自由模态；扭转刚度；下沉刚度 中图分类号：U463.834 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2020)04-0056-05收稿日期：2019-01-21基金项目：大型弧齿锥齿轮符合精密制造技术研究（20170540674）作者简介：田国富（1968 -），男，教授，博士后，研究方向为机械系统计算机辅助设计、工程技术等。
0 引言车门作为极其重要的车身覆盖件之一，是由多块薄板利用冲压成型技术焊接在一起的多层超大面积组合体，其不仅能够与车身相连构成乘坐空间和驾驶空间，还可保护乘车人和驾驶人的安全[1]。
对车门的研究主要包括动态性能和静态性能两个指标，前者主要指低阶模态，是对车门避免常规振动的表征；后者则主要表现在强度和刚度方面，具体指抵抗外力的能力。
车门最重要的性能即刚度性能，用载荷与载荷之间引起变形量的比值来表示[2]，车门静态刚度的大小，对整车的舒适性和安全性都有很大的影响。
静态刚度过大会导致碰撞时车门对产生的冲击能量吸收不足，在二次碰撞的过程中会导致乘员与车门接触时的冲击力增大。
静态刚度过小又会导致车门密封性降低，增加了车内的噪声和振动，也会存在漏风和渗水的现象，影响整车的联动性与平顺性。
前车门模态及刚度分析
4、结论-------------------------------------------------11
2
前车门模态及刚度分析
1、前车门有限元模型介绍
前车门有限元模型共有40474个单元，质量为16.3Kg。
图1：前车门有限元模型图
3
前车门模态及刚度分析
2、前车门刚度边界条件
前车门扭转刚度：约束车门上铰链123456，约束车门下铰链123456，约束门锁23，在门锁芯 位置施加270N· m的转矩。
图2：前车门扭转刚度边界条件图
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前车门模态及刚度分析
2、前车门刚度边界条件
前车门框架刚度：约束车门上铰链123456，约束车门下铰链123456，约束门锁23，在上前角、 上后角加载时在上前角施加垂直于内板的110N均布力。
图3：前车门框架刚度分析边界条件
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前车门模态及刚度分析
2、前车门刚度边界条件
前车门腰线刚度：约束车门上铰链123456，约束车门下铰链123456，约束门锁23，在车门腰 线位置内外向同时施加Y向合力为90N的均布力。
图4：前车门腰线刚度边界条件
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前车门模态及刚度分析
2、前车门刚度边界条件
前车门门锁安装点刚度：约束车门上铰链123456，约束车门下铰链123456，约束门锁12，在 门锁安装点处施加Z向500N的均布力。
图5：前车门锁安装点刚度边界条件
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前车门模态及刚度分析
3、前车门分析结果
一阶扭转频率值为43Hz。
图6：前车门一阶扭转模态云图
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前车门模态及刚度分析
3、前车门分析结果
一阶弯曲频率值为57Hz。
图7：前车门一阶弯曲云图
车门安装点刚度目标值
车门安装点刚度目标值车门安装点刚度目标值，这个词一听是不是有点头大？别担心，咱们慢慢聊，让大家都明白。
这事儿说简单也简单，稍微深点儿就有点儿讲究了。
反正，说到底，车门安装点的刚度就是指车门和车身连接处的那一块地方，它得有多硬，才能保证车门合上不松动、不摇晃，而且车门一打开不容易变形，这可关乎车主的安全和车门的耐用性呢。
咱们先从最基本的来说吧。
车门，不管多么先进的汽车，都是咱们日常开关频繁的部分。
打开、关上，一天不知道得多少次。
你想象一下，如果车门一开一关就感觉咯吱咯吱的，时间长了不说，车身跟车门连接处那个小小的部位如果不结实，久了就会影响车门的使用感受，甚至让车门变形。
那不就是得不偿失了吗？所以，车门安装点的刚度在车子设计里简直就是“重中之重”。
可能你会问了，刚度是啥意思？简单来说，就是它的硬度和抗弯曲能力。
想象一下，一根非常坚固的钢筋，随便弯一下都很难，咱们车门的安装点就像那根钢筋，必须够坚固，才能在开关车门的时候，承受来自车门本身、车主开关时的力量，保持稳定性不变形。
你要知道，一旦安装点的刚度不足，车门就容易出现松动，甚至在高速行驶的时候有“哐当”一声的响动，那就麻烦大了。
再不济，车门的密封性也会受到影响，风噪、雨水就会趁虚而入，开车时就像坐在车外一样，寒冷的风嗖嗖地灌进车内，或者夏天时，一开门就能听到外面世界的嘈杂声，真是让人心烦。
还有个问题，大家别小看了这个刚度，其实它还关乎着车门的安全性。
你想，车门这个部分毕竟是跟乘客最亲密接触的地方。
万一发生个碰撞，车门的安装点如果不结实，那可就出大事了。
所以，要达到一定的刚度标准，确保车门能够在冲击力下发挥应有的保护作用。
就是要让车门在发生碰撞时能更好地吸收冲击力，保护车主的安全。
有没有觉得这事儿其实还是挺严肃的？别看它没那么显眼，但一旦出了问题，可能会影响到整辆车的性能。
你以为“开关车门”这种小事没什么大不了，实际上它直接关系到车身的结构、车门的使用寿命以及车主的舒适度和安全性。