整车-20_车身疲劳分析规范V1.0版

车身疲劳分析规范编号：LP-RD-RF-0020 文件密级：机密

车身疲劳分析规范

V1.0

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车身疲劳分析规范

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目录

1 简介 (2)

1.1 分析背景和目的 (2)

1.2 软硬件需求 (2)

1.3 分析数据参数需求 (2)

2 模型前处理 (2)

2.1 模型处理 (2)

2.2 约束及加载方式 (3)

3 有限元分析步骤 (3)

3.1 Nastran 静力分析模块 (3)

3.2 NCODE DesignLife 疲劳分析模块 (4)

4 分析结果后处理 (10)

5 结果评价 (11)

车身疲劳分析规范

1 简介

1.1 分析背景和目的

车身在路试过程中及售后反馈中80%以上的开裂问题为疲劳破坏，车身的疲劳性能是车身质量的重要体现，有必要对车身进行疲劳分析。目前比较通用的疲劳分析方法是准静态法。

1.2 软硬件需求

软件

前处理HyperMesh – Nastran模块

求解器Nastran Solution 101，nCode DesignLife

后处理HyperView

硬件

前、后处理：HP或DELL工作站；

求解：HP服务器、HP或DELL工作站。

1.3 分析数据参数需求

所需模型为简化的TB模型，（白车身及各质量点配重）

2 模型前处理

2.1 模型处理

1）导入简化的TB模型，详细建模细则参考《CAE分析共用模型建模指南》,所有搭载在白车身上的零件均需配重；

2）将各接附点重新编号，编号细则参考《整车疲劳分析连接点编号规范》；

图2.1 简化的TB模型

2.2 约束及加载方式

车身采用惯性释放的方式约束，在各接附点加载六向单位力（弹簧点三向单位力），一个单位力对应一个分析步。

3 有限元分析步骤

3.1 Nastran 静力分析模块

STEP 1 对每个接附点建立六个LoadCollector，一一对应存放1个方向单位力

假定一个车身模型中有接附点20个，其中有2个后弹簧点（前簧点一般与减振器塔点合并成一点），则需按上述方式创建18*6+2*3=114个LoadCollector。

STEP2 创建LoadCase，每个LoadCase对应一个LoadCollector。

STEP3 控制卡片设置。

STEP4 导出bdf格式文件，提交NASTRAN计算，得到OP2格式文件。

3.2 NCODE DesignLife 疲劳分析模块

将得到的OP2文件做为输入，在nCode_DesignLife里计算疲劳。其中载荷信号由多体动力学输出，载荷来源最好为试验场路谱并且等效循环次数，若没有，可采用五种典型的台架工况。

以下步骤以五种典型的台架工况为例。

STEP1 nCode_DesignLife疲劳分析模块图

STEP2 将NASTRAN静力分析得到的OP2文件导入FEInput1，双击FEInput1-FEDisplay-Groups-Group Type-Material，将MAT_0前的勾去掉。

STEP3: 定义SNAnalysis Property，双击SNAnalysis1

STEP4: 定义SNAnalysis载荷及材料信息，载荷通过文件的方式读取，设置好循环次数；材料根据材料的UTS值来创建材料的SN曲线，创建好材料后，按一一对应关系设置好材料GROUP 对应的材料。

循环载荷配置：

1）右击SNAnalysis1-Advanced Edit-右键Loading，新建Duty cycle。

2）单击LoadProviderDutyCyle1，在右侧右击LoadProviderDutyCyle1-ADD-Time series load provider.重复五次，生成五个载荷输入，对应之前准备好的五种工况输出的载荷，更改名字，设置循环次数。

3）编辑五个载荷，即调用之前准备好的载荷文件。双击BRAKING，并依次编辑另外几种工况：

以下操作仅一次，将所有的载荷文件导入SNAnalysis1，后面的工况直接调用即可。

4）去掉Auto-Configure，导入所有LoadCase，将载荷brake_moment拖至LoadCase

Assignments.

5）参考Braking设置，完成Jounce_Bumper、Lateral、Lonitudinal_load、Rebound_Stop设置。

材料配置：

1）右键Material，可选择新建材料，也可读取材料数据库。

2）将新建的材料与原模型的材料一一对应，完成材料设置

STEP 6：FEoutput设置：双击FEoutput1，输出格式更改成Hypermesh，名字按需要更改。

STEP 7：运行SNAnalysis，输出hyp格式结果文件。

对于道路谱载荷，以上操作方式可通用

4 分析结果后处理

使用HyperView进行后处理

STEP1在HyperView导入分析结果，结果文件为生成的hyp格式文件。

STEP2 显示损伤云图，查看高损伤区域模型是否需要细化至2mm*2mm网格，确认结果后截取图片，编制分析报告。