整车-38_后背门SLAM疲劳分析规范V1.0版
1汽车疲劳耐久性道路试验
车辆使用测量-结果
承载结构载荷-行使速度
Distance @ Level of Vehicle speed
Vehiclespeed(km/h)
0
50
100
150
200
Distances (km)
22
车辆使用测量-结果
承载结构载荷-载荷分布
V-speed Distribution of WFT Force
23
车辆使用测量-结果
承载结构载荷-循环载荷
Rainflowof WFT_LF_FxDYPGGMW15531
1.E+08
1.E+07
1.E+06
CycleCounts
1.E+05
1.E+04 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Range(kN )
24
车辆使用测量-结果
( i , j 1, 2 ,...... l , h 1, 2 ,...... k )
根据材料的 S-N 曲线计算疲劳损伤，相应与上述载荷的疲劳损伤矩阵 分别为：
D [ D i,j]
( i , j 1 , 2 ,...... l )
d h [ d h,i,j]
( i , j 1 , 2 ,...... l , h 1 , 2 ,...... k )
失效判据 失效分类 -等级
7
汽车疲劳耐久试验
目的和方法
目的 发现总体可靠性问题。这些问题可能在车辆的整个使用寿命 过程中被专业用户所关注； 锁定问题；
评价、确认总体可靠性。
方法
再现用户车辆使用和环境；
基于实测载荷谱的载荷分解及后桥疲劳分析
基于实测载荷谱的载荷分解及后桥疲劳分析荣兵;肖攀;周建文;蔡川;张建民【摘要】将汽车试验场实测载荷谱,按各路面载荷谱在频域下主要集中频段的高低划分为低频和高频路面载荷谱.对于高频路面载荷谱采用基于六分力测试信号的虚拟迭代方法进行分解,对于低频路面采用基于陀螺仪测试信号的方法计算车身姿态,再结合六分力测试信号的方法进行分解,且两种方法均要控制实测与仿真的轴头加速度、弹簧位移等信号的相对损伤比在0.5～2.0范围内.基于载荷分解得到后桥接口点的动态载荷,利用有限元和疲劳分析理论,对其进行疲劳寿命分析预测,反映了后桥在前期开发中存在的疲劳风险,同时进行相应的结构改进优化,分析表明,其寿命满足疲劳性能目标并通过了强化耐久试验的验证.【期刊名称】《汽车工程学报》【年(卷),期】2016(006)003【总页数】9页(P203-211)【关键词】载荷谱;载荷分解;相对损伤;疲劳分析【作者】荣兵;肖攀;周建文;蔡川;张建民【作者单位】中国汽车工程研究院,重庆401122;中国汽车工程研究院,重庆401122;中国汽车工程研究院,重庆401122;中国汽车工程研究院,重庆401122;北汽银翔汽车有限公司,重庆401533【正文语种】中文【中图分类】O346.2在汽车开发过程中，结构部件的疲劳耐久性能开发是一个关键和核心的技术领域。
近年来，轴头六分力测试以及相应内部载荷测试技术的发展和普及，将车辆所受的随机载荷转化为可见的数字信号，让开发工作者能在车辆开发过程中了解到车辆所受的外界动态载荷，进而具备了车辆部件疲劳研究的基础。
基于实测载荷谱得到各零部件接口点外界动态载荷的方法，主要是建立车辆动力学模型进行载荷分解，具体的分解方法包括以下两种：（1）约束车身，直接加载六分力载荷进行分解。
（2）采用虚拟迭代方式进行分解。
其中虚拟迭代的方式又可分为基于内部测试信号的虚拟迭代［1］和基于六分力测试信号的虚拟迭代［2］。
众多研究表明，约束车身的载荷分解方法会导致分解载荷峰值过大，疲劳分析结果趋于保守，不利于轻量化设计；同时虚拟迭代的分解方法对于低频路面而言很难到达收敛，且分解精度也较差。
汽车后背门锁扣仿真分析及优化
０ 引言
汽车门锁系统主要是由门锁和锁扣 2 个部分组成的， 二者分别与车门和车身相连。汽车门锁系统是保障车内人 员生命安全的重要装备。汽车门锁的技术状况是否良好，直 接关系到汽车的行车安全，同时门锁系统还需要具备良好 的防盗性能，以保证人员的财产安全。车门在正常关闭过 程中，通过门锁卡板与锁扣的啮合，实现车门的锁紧功能。 当车门受到外力冲击时，作用在门板上的载荷最终传递到 锁扣，进而传递到车身。锁扣作为汽车车门锁紧机构的主 要承载结构，其性能直接影响到车内人员的生命安全。我 国国家标准规定对于汽车侧门门锁系统要进行 2 个方向的 静态载荷试验，对于垂直方向开门的后门门锁系统，要进 行 3 个相互正交方向的静态载荷试验。出于成本等因素的 考量，大部分厂家后背门锁扣与侧门锁扣形式相似，并没 有针对标准要求进行特殊设计，一旦发生追尾事故，其后 背门锁扣有可能因变形量过大造成后背门意外打开，威胁 车内人员人身安全。该文对某车型后背门锁扣进行有限元 分析，将分析结果与试验实测值之间进行了对比，并对该 锁扣进行了优化设计。
中国新技术新产品 2019 NO.12（上）
高新技术
汽车后背门锁扣仿真分析
及优化
王 颂 汤博韬 程云祺 （中国汽车技术研究中心有限公司，天津 300300）
摘 要 ：汽车门锁系统是保障车内人员生命和财产安全的重要装备。国家标准对于汽车门锁静态载荷性能试验
有明确规定。由于锁扣结构等原因，后背门锁扣在标准规定的载荷3方向上经常出现变形过大的问题，导致试
表 1 锁扣最大变形点实测与模拟各个方向的变形量
方向
载荷１
载荷２
载荷３
实测值／ｍｍ
１４．１６
０．３８
２６．５５
模拟值／ｍｍ
１５．４８
整车-22_充电口小门SLAM疲劳分析规范V1.0版
充电口小门SLAM疲劳分析规范编号：LP-RD-RF-0022 文件密级：机密充电口小门SLAM疲劳分析规范V1.0编制：日期：编制日期审核/会签日期批准日期充电口小门SLAM疲劳分析规范修订页编制/修订原因说明：首次编制原章节号现章节号修订内容说明备注编制/修订部门/人参加评审部门/人修订记录：版本号提出部门/人修订人审核人批准人实施日期备注目录1 简介 (2)1.1 分析背景和目的 (2)1.2 软硬件需求 (2)软件 (2)硬件 (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 (2)3 有限元分析步骤 (3)3.1 Ls-Dyna动态分析模块 (3)3.2 NCODE DesignLife 疲劳分析模块 (5)4 分析结果后处理 (10)4.1 HyperView模型运动形态及沙漏能检查 (10)4.2 HyperView疲劳结果后处理 (11)5 结果评价 (11)充电口小门SLAM疲劳分析规范1 简介1.1 分析背景和目的电动车需要反复充电，充电口小门需要确保在反复开启关闭过程中不被损坏，需验证其反复开启关闭疲劳性能。
1.2 软硬件需求软件前处理HyperMesh –LsDyna求解器Ls-Dyna、nCode DesignLife后处理HyperWorks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充电口小门数据，白车身模型2 模型前处理2.1 模型处理充电口小门与白车身充电口处模型建立连接关系，在关闭过程中充电小门与车身间能接触的区域均用刚度为1的弹簧单元连接（模拟密封条）；充电小门铰链处释放转动自由度。
2.2 约束及加载方式约束白车身截取处节点1~6自由度，充电口小门总成分别加载0.2m/s、0.3m/s、0.5m/s初始速度。
3 有限元分析步骤3.1 Ls-Dyna动态分析模块建立约束点节点集SPC-NODES，及初始速度加载点集INVELSTEP1 创建*BOUNDARY：Solver-右击空白处-Create-*BOUNDARY-*BOUNDARY_SPC_NODE，通过by set选取上步创建的节点集SPC-NODESSTEP2 创建*CONTACT，创建所有单元的接触关系以及焊点、结构胶与钣金的绑定约束。
基于模态叠加法的后背门焊点疲劳预测
接触不到位导致后背门一阶模态与路面载荷发生共 振导致的
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Frequency (Mx)
3”5*啊 —
(a)载荷示意
(b)车身模型示意
图5车身载荷及模型
表1不同方法及方案焊点寿命结果对比/%
实际仿真计算过程主要分为以下四步：
第一步，获取疲劳分析中的载荷。当前获取的方
式有靠轮心六分仪实车采集和虚拟试验场提载两种
方式,本文采用的是虚拟实验场提载的载荷。
第二步,为保证结果精确度,对模型进行真实的 建模和连接,同时赋予每个零件正确的材料属性，对 非关键结构进行配重,保证最终模型质量和重心与设 计状态误差在2%以内。
摘要:传统的准静态方法不能覆盖开闭件动态响应造成的疲劳损伤，对车身进行基于模态叠加法的模态瞬态分析， 同时考虑某车型后背门设计状态和实车状态的差异，分别对后背门焊点寿命进行仿真计算，复现了实车出现的焊点
开裂现象，并对其造成的原因进行调查。通过此方法复现实车失效问题，说明了模态瞬态法在开闭件疲劳耐久分析
中的准确性和必要性，同时可看出缓冲块对于后背门耐久性能的重大影响，对后背门开发过程有重要的指导意义。
关键词：准静态疲劳法;模态叠加法;傅里叶变换；疲劳分析
中图分类号：TB122
文献标志码:A
文章编号：1007-4414(2021)03-0138-03
Fatigue Prediction of the Tailgate Spot Based on Modal Superposition Method
基于MSC_Fatigue的汽车开闭件slam疲劳分析
基于MSC.Fatigue的汽车开闭件撞击疲劳分析沈佳王国明（上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海，201804）摘要：本文介绍了汽车开闭件开关撞击疲劳分析的分析流程，并以某车型后门为例，阐述了如何利用MSC.Fatigue进行车身开闭件撞击疲劳分析，预测其使用寿命，为前期设计提供依据。
关键词：汽车开闭件撞击疲劳数值仿真The Slam Fatigue Analysis of the Vehicle Closure Using MSC.FatigueShen Jia Wang Guoming( SAIC Motor Technical Center ，Shanghai，201804)Abstract: The fatigue analysis process for Vehicle Closure Slam was introduced in this paper, and takes the rear door of one vehicle as an example to expatiate the detail analysis method base on MSC.Fatigue to simulate Closure Slam fatigue problem, which could estimate the fatigue life and provide reference for prophase design.Keywords: Automotive Closure Slam fatigue Numerical simulation1．概述汽车开闭件，如车门、发动机罩盖、行李箱盖或尾门，在日常使用中由于反复的开关，在其所受的应力尚未达到材料的许用应力的情况下，局部位置可能产生疲劳裂纹，并扩展最后导致断裂，影响正常使用，有可能产生漏水等问题甚至产生某些安全隐患。
因此汽车开闭件的撞击疲劳寿命评估，一直是汽车结构设计中关心的问题。
基于灵敏度分析的SUV后背门模态分析与优化
基于灵敏度分析的SUV后背门模态分析与优化温鹏飞;钱炜【摘要】采用有限元分析方法,对某公司SUV后背门动态特性进行综合分析及结构优化.并以ANSA软件进行前处理网格划分及建立有限元模型,通过MSC.Nastran软件进行计算,基于Hyperview软件得出结果云图.通过分析与计算,发现其一阶模态频率与发动机转速在1 000 r/main时的激励频率相接近,容易产生共振,导致车内振动噪声过大;为了改善后背门存在的这种现象,需要对其进行结构优化.使用灵敏度分析方法对后背门进行模态灵敏度分析,选出对模态敏感度高的部件,然后对这些部件进行结构优化;对比优化前后的模态和刚度,其值均有所提高,达到了所要求的标准,同时也避免了共振现象的产生.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2017(030)001【总页数】4页(P143-146)【关键词】SUV;后背门;模态;灵敏度分析【作者】温鹏飞;钱炜【作者单位】上海理工大学机械工程学院,上海200093;上海理工大学机械工程学院,上海200093【正文语种】中文【中图分类】TP391.9;PU463车门是汽车的相对独立的开闭部件，可以隔绝车身外部的噪声，缓冲来自外界的冲击力，以确保乘客在使用过程中的舒适性与安全性[1]。
而后背门又是所有开闭件当中最大的一个，对于整个车身的强度及NVH等性能也有着比较大的影响。
国内对于汽车的侧门等其他部件有较多的研究和投入，而对于后背门的研究则相对较少，也缺少相关的经验。
后背门如果设计不当，则会导致其行驶过程中振动过于激烈，密封性及抵抗变形能力差[2]，这样会影响其美观以及车身的整体性能。
本文以某款SUV的后背门作为研究对象，建立模态及灵敏度分析模型，对SUV后背门进行模态分析及结构优化，使其模态和刚度都得到提升。
在有限元分析中，要想得到一个精确的分析结果，必须构建一个完整而符合标准的有限元模型。
首先，在CATIA中建立后背门的三维模型，将其导入ANSA中，在不影响计算结果的前提下，对模型进行几何清理，便于保证单元质量，提高计算效率[3]。
后背门强度分析规范
3
2、强度分析——工况二
约束铰链、气动撑杆自由度 123456 在门锁处沿负 Z 向施加 200N
五、目标值
目标值 强度—工况一 强度—工况二 最大应力小于材料屈服强度 最大应力小于材料屈服强度
4
后背门强度分析规范
编制: 校对: 审核: 批准:
日期： 日期： 日期： 日期：
1
一、分析目的
分析内容： 1）工况一 2）工况二
二、使用软件
前处理软件：Hpermesh 求解器：Nastran
后处理软件：HyperView
三、模型介绍
型包括： 1. 后背门模型； 2. 铰链模型；
2
模型单元搭建： 1. 后背门的钣金件采用 CQUAD4 和 CTRIA3 单元模拟,CTRIA3 单元 的比例控制在 6％以内，网格的平均长度为 10mm； 2. 铰链组件用 3D 单元模拟； 3. 点焊采用 ACM 单元(由实体单元,RB3 单元组成)模拟连接； 4. 粘胶采用 Adh 结构粘胶 玻璃粘胶
弹性摸量(MPa) 210000 200 2000
泊松比 0.3 0.20 0.49
密度（Ton/mm-3） 7.8e-9 1.25e-9 1.25e-9
四、边界条件
1、强度分析——工况一 约束铰链、门锁自由度 123456 在两边撑杆处沿撑杆轴向各施加 490N
汽车侧滑门疲劳耐久试验台控制系统设计
汽车侧滑门疲劳耐久试验台控制系统设计李伟;马祥;冀照通【摘要】为了提高汽车侧滑门疲劳耐久试验的准确性,更好地提升汽车侧滑门品质,该文提出了一种针对汽车侧滑门疲劳耐久性检测的试验台,通过对试验台的组成和工作原理的分析,设计了侧滑门耐久试验台控制系统.该系统以工控机为核心,依托LabVIEW软件为系统软件开发平台,利用运动控制器控制试验台对手动侧滑门解锁和执行开闭动作,利用CAN和LIN信号收发设备对电动侧滑门执行开闭动作,使用手动机械装置控制试验台的角度调整,通过数据采集卡和模拟量模块等对试验台的测量数据(如操作力和速度等)进行采集.该试验台实现了对侧滑门的动态在线测试,集成了手动模式和电动模式的侧滑门耐久试验功能,为侧滑门的疲劳耐久性分析提供了准确科学的试验依据.【期刊名称】《汽车工程师》【年(卷),期】2018(000)008【总页数】4页(P27-29,58)【关键词】汽车侧滑门;控制系统;疲劳耐久试验台【作者】李伟;马祥;冀照通【作者单位】中国汽车技术研究中心有限公司;中国汽车技术研究中心有限公司;中国汽车技术研究中心有限公司【正文语种】中文汽车侧滑门作为商务车和七座MPV的重要组成部分，其疲劳耐久性直接影响到客户的使用体验。
侧滑门耐久试验台是一种在汽车开发流程中，验证侧滑门疲劳耐久性的专用试验工具。
国内现有侧滑门疲劳耐久试验设备主要分为气动和电动2种。
气动耐久试验设备以气缸为驱动元件，采用继电器形式进行控制，但是由于气缸本身精度较差并且高低温环境中不够稳定，因此逐渐被电机形式的耐久试验台所取代。
部分电动侧滑门耐久试验台无法满足高配MPV的电动侧滑门的试验要求，因此文章提出了一种基于LabVIEW操作系统的耐久试验台，它集手动侧滑门和电动侧滑门为一体，并且具有较强的可视性，根据试验标准能够实现同时调节汽车与试验台的坡度，可为侧滑门的疲劳耐久性分析提供较为准确科学的试验依据，达到提升侧滑门产品质量的目的。
惯性释放在汽车飞翼门slam分析中的应用
惯性释放在汽车飞翼门slam分析中的应用作者：叶青洪光辉王得天汪霞来源：《计算机辅助工程》2011年第02期文章编号：1006-0871（2011）02-0136-02摘要：为评估汽车飞翼门开关门疲劳性能，利用惯性释放方法对车门进行slam分析.分析表明，惯性释放方法能快速、有效地再现车门slam过程中的应力响应，有利于在汽车开发前期预估车门结构性能,提高设计水平.关键词：汽车飞翼门； slam分析；惯性释放；开关门试验；疲劳寿命中图分类号： U463.83；TB115.2 文献标志码： AApplication of inertia relief in slam analysis ofautomotive swing doorYE Qing, HONG Guanghui, WANG Detian, WANG Xia（Department of Vehicle Integration, Pan Asia Technical Automotive Center Co., Ltd., Shanghai 201201, China）Abstract： To evaluate the switch fatigue performance of an automotive swing door, the slamanalysis is performed by using the inertia relief method. The analysis indicates that inertia relief method can quickly and effectively reappear the door stress response in the slam process, and the simulation can predict door structure performance and improve its design level in the previous development stage.Key words： automotive swing door; slam analysis; inertia relief; door switch test; fatigue life收稿日期： 2010-12-09 修回日期： 2011-03-11作者简介：叶青（1980—），男，湖南益阳人，硕士，工程师，研究方向为汽车结构CAE分析，（E-mail）qing_ye@0 引言汽车车门是车身结构的重要组成部件之一，其性能影响车身结构性能的好坏.车门作为一个综合子系统，与车厢一起构成乘员的周围空间范围，应具有足够大的强度、刚度和良好的振动特性，以满足车门闭合时耐冲击性及侧碰时的耐撞性等要求.［1］同时，在汽车实际使用过程中，车门的使用频次最高，每次使用汽车都会涉及车门的开关门过程.所以车门的开关门性能（主要包括开关门力的大小、开关门声音品质和开关门疲劳特性等）是车门非常重要的性能指标之一.目前，车门的开关门性能的评估主要根据开关门试验，辅之以有限元分析进行前期的设计指导和实际问题的快速改进.但是，开关门疲劳试验耗时长、费用高，因此开关门性能有限元分析成为汽车研发过程中不可或缺的部分.飞翼门的开关门影响其疲劳性能，所以飞翼门的开关门有限元分析也主要指关门过程的分析，一般称为飞翼门slam分析.飞翼门slam分析有很多不同的方法，常用的有基于隐式线性的惯性释放方法、隐式非线性瞬态分析和基于LS_DYNA软件的显式分析方法等.几种方法各有优缺点：惯性释放方法快速、有效，但不能考虑动态响应和非线性；LS_DYNA显式分析方法可考虑所有的非线性因素，但显式算法设限局部网格细化，同时也缺乏与疲劳软件的良好接口；隐式非线性瞬态分析方法能考虑动态响应和非线性，但需要较多的非线性输入和经验来保证分析的精度.本文介绍惯性释放方法的实施及其在车门slam分析中的应用.1 汽车车门slam分析1.1 有限元分析模型在汽车关门过程中，车身结构处于相对静止的状态，车门的转动部件以一定的角速度由开启位置向关闭位置运动.在接近关闭位置时，缓冲块和密封条与车体结构发生接触，产生接触反力，门锁与车身上的锁扣逐步啮合.为准确再现关门过程中车门结构的应力状态，需要比较完整的车门结构，包括全部钣金结构件、图 1 Slam分析有限元模型铰链、玻璃和车门内饰等，对于一些比较复杂的局部结构（如玻璃升降电机和门锁等）应通过集中质量体现.为简化惯性释放分析，模型中不纳入车身结构、密封条和缓冲块等.slam分析有限元模型见图1，模型前处理采用HyperMesh［2］完成，其中车门铰链采用实体单元（HEX8单元和PENTA6单元），车门钣金采用板壳单元（QUAD4单元和TRIA3单元），模型信息见表1.表 1 模型信息Tab.1 Model information1.2 惯性释放方法及车门slam分析1.2.1 惯性释放原理简介惯性释放是MSC Nastran中的一个高级应用，允许对完全无约束的结构进行静力分析，简单地说就是用结构的惯性（质量）力来平衡外力.通常在进行线性静力分析时，需保证结构没有刚体位移，否则求解器不能计算.但是，很多分析（如飞机在飞行时、轮船在航行时）在计算结构上的应力分布时，需采用惯性释放，在结构上施加一个虚假的约束反力来保证结构上合力的平衡.1.2.2 惯性释放方法在飞翼门slam分析的实施综合惯性释放方法的飞翼门slam分析流程见图2.图 2 飞翼门slam分析流程Fig.2 Swing door slam analysis process（1）汽车飞翼门slam过程开始为车门在一定转矩下的刚体转动，所以分析的第一步也是先给车门旋转体施加一个转矩，通过惯性释放计算输出相应转矩下PUNCH文件格式的车门旋转体GPFORCE数据.（2）以惯性释放计算出GPFORCE数据，将其作为载荷约束车门铰链和锁扣位置，通过线性静态分析（Solution 101）计算锁扣位置的约束反力.（3）根据第（2）步输出锁扣位置的约束反力，乘以一定的放大因数，重新计算第（2）步，输出所关注零件的von Mises应力和MPCFORCE.（4）综合钣金件应力和焊点的DesignLife疲劳分析结果，进行slam疲劳寿命评估.1.3 分析结果及改进车门钣金件slam分析应力分布见图3，可知，应力较高区域主要集中在车门内板锁扣上缘交接面处，局部最高应力（von Mises应力）高于目标值，且DesignLife疲劳分析结果也显示该处疲劳寿命较低，需通过结构改进提高该车门的slam疲劳性能.在开关门疲劳试验过程中也发现该车门内板锁扣上缘交接面处出现裂纹，开裂位置与CAE分析最高应力区域一致.由于受玻璃导轨空间限制，不能对车门与车身的交接面作较大修改，改进设计所受局限相对较大.通过综合上述因素，再考虑成本要素，不另外增加零件，最终通过修改锁，加强板局部特征，可有效提高风险区域刚度和强度.经过几轮改进，slam分析局部最高应力（von Mises应力）比最初降低34%，低于目标值；DesignLife疲劳分析结果也满足疲劳寿命设计要求.图 3 车门钣金件slam分析应力云图2 结论惯性释放方法能快速、有效地再现车门slam过程中的应力响应，能在车型研发前期有效地指导设计改进.但是，惯性释放方法存在其固有的局限性：由于采用线性静态算法，忽略slam过程中动态效应和接触等非线性因素，同时需要经验和数据积累来校核锁扣处的约束反力和评估不同区域的应力风险.本文简要介绍惯性释放方法及其在汽车飞翼门slam分析中的应用，改进方案的开关门疲劳试验也正在实施过程中，针对后续试验中可能发生的问题，会持续不断地进行设计改进和结构优化.参考文献：［1］万德安, 赵建才. 轿车车门刚度有限元分析及结构优化［J］.汽车工程, 2001, 23（6）: 385-388.WAN Dean, ZHAO Jiancai. The FEA and structural optimization for car doors［J］. Automotive Eng, 2001, 23（6）: 385-388.［2］陈国华. 基于有限元的汽车车门静态强度刚度计算与分析［J］. 机械制造与自动化, 2006, 35（6）: 21-24.CHEN Guohua. Computation and analysis of car door static strength and stiffness based on finite element method［J］. Machine Building & Automation, 2006, 35（6）:21-24.（编辑陈锋杰）。
惯性释放在汽车车门slam分析中的应用
惯性释放在汽车车门slam分析中的应用Swing Door Slam Analysis Using Inertia Relief叶青，洪光辉，王得天，汪霞(泛亚汽车技术中心有限公司上海201201)摘要: 汽车飞翼门开关门分析曾经尝试过很多不同的有限元软件和分析方法。
本文讲述利用惯性释放这种快速有效方法进行车门slam分析，通过分析再现slam过程中车门结构的应力状态和疲劳性能。
关键词:有限元分析，开关门试验，惯性释放，疲劳寿命Abstract Swing door slam analysis has been traditionally performed using different techniques and FEA softwares. In this paper, a swing door slam analysis is performed using inertia relief methodology. The objective of the simulation is to predict the stress response and fatigue performance of the door structure.Key words: Finite Element Analysis(FEA), swing door slam test, Inertia Relief, fatigue life1 概述汽车车门是车身结构的重要组成部件，其性能影响着车身结构性能的好坏。
车门作为一个综合的子系统，和车厢一起构成乘员的周围空间范围，应具有足够大的强度、刚度和良好的振动特性，以满足车门闭合时耐冲击性及侧碰时的耐撞性等各项性能的要求。
同时在汽车实际使用过程中，车门使用频次最高，每次客户使用汽车都会涉及到车门的开关门过程。
所以车门的开关门性能（主要包括开关门力的大小，开关门声音品质和开关门疲劳特性）是车门一个非常重要的性能指标。
驾驶性评价
车辆驾驶性评价8 S p0 Q8 S: K/ v4 o7 v0 e( A在不同的条件下，对车辆的几项性能进行评价，例如以下几个方面，但又不局限于此。
v4 a0 j/ S4 H7 O& y项目：发动机起动, n; a" l) f% |, k9 Y怠速评价9 g% b# O+ T/ v" g: @ q, H车辆驾驶性$ _' z' A m' f. `条件: 冷态驾驶包括暖机过程0 }& M( D- Z# C1 t8 e3 @; j8 R暧机驾驶9 P2 s0 J3 K. G0 v- \- D/ Q热机驾驶$ P8 U( U5 X" x) Q2 p# W2 m部分冷却后驾驶1 l8 @. O6 P6 t) r: x$ M数字1到9（9为最好）分值系统用于评价各个项目的得分。
分值数字特意用来代表驾驶者/顾客的满意度。
（附件1定义了顾客的满意度标准）。
0 O8 R& f* K% C9 N工程目标:4 {) p! b O" U驾驶性评价的基本的工程目标就是对每一种条件下的起动性能评价，平均分数达到8.5；对每一种条件下的怠速和驾驶性评价，平均分数达到7.0。
, @4 n' b6 D( I( p% A' S8 z* i( ]车辆可接受标准:2 _( {; e# Y9 P+ F4 F对每一种条件下的起动性能评价，平均分数达到7.5或更高；对每一种条件下的怠速和驾驶性评价，平均分数达到6.0；将认为车辆是可接受的。
3 E8 l: \9 q$ Z; N 如果分数分别低于7.5和6.0，工程上将要求对产品和售后进行改进措施的研究。
如果分数平均值分别低于6.5和5.0，将要对产品施行召回。
. o$ f7 n5 ^; A$ k4 U9 M) Z2 c0 x6 m8 z: ?5 ]9 n! s P; v/ U( }" {$ a, D, \9 S' v7 ?: x& @) t& R2 U3 [4 v0 ~5 n% I: R+ Y( q4 l- G5 e# K' [: t7 g( P6 r1 z5 O" h; Q, ~' Y* [+ ]9 V8 f& [) B5 L# b, v4 q. c- \6 C1 q' w7 K, Y: W& `( w$ B/ B& ?( R' C4 \2 U1: t! m' W* ]: P, e9 c下面为对每种性能的评价过程：# S7 {5 v' \) r9 T& _* e Z& VI 起动3 G2 o; @1 w* e) i1 M% x/ F' }车辆的起动必须按“产品操作说明和维修手册”中规定的方法进行。
后背门扭转刚度分析报告
后背门扭转刚度分析报告作者：张莉莉张慧芳陈西山来源：《时代汽车》2017年第01期摘要：后背门是汽车的重要部件，需要保证足够的刚度。
本文主要以 G3乘用车的后背门作为研究对象，通过有限元分析方法，利用有限元分析软件对其进行了静力学分析，具体主要工作内容为以下几个方面。
首先进行了车背门的有限元建模，得到一个完整的车背门有限元模型。
然后分析了车背门模态，通过模态分析得到车背门的振动模态，并对车背门振动特性做出评估。
接着对车背门进行了有限元静力分析，分析车背门在三种不同工况下的刚度，并根据分析结果，对车门的刚度做出总体评估。
关键词：后背门；乘用车；刚度1 前言随着科技的发展进步，产品在趋于多样化、智能化的同时，会不可避免地趋于复杂化。
对复杂的工程，人们都希望能在产品生产以前对设计方案进行精确的试验、分析和论证，这些工作需要借助计算机实现，就是计算机辅助工程，即CAE。
CAE是包括产品设计、工程分析、数据管理、试验、仿真和制造的一个综合过程，关键是在三维实体建模的基础上，从产品的设计阶段开始，按实际条件进行仿真和结构分析，按性能要求进行设计和综合评价，以便从多个方案中选择最佳方案，或者直接进行设计优化。
有限元是CAE的关键技术，在汽车设计和优化过程中发挥着极其重要的作用。
CAE计算机工程分析采用虚拟方法对结构性能进行模拟仿真，预测机构性能，优化结构设计，为产品研发提供了指南。
为解决实际工程问题提供依据。
在整个汽车CAE分析对汽车结构强度、刚度、车辆的振动噪声、舒适平顺性、耐久性、多刚体动力学、碰撞、乘员的安全性以及动力总成的性能方面进行模拟仿真分析、预测结构性能、判断结构的合理性、优化结构的设计。
它可解决汽车在使用过程中的质量问题，大大提高汽车的研发水平。
本文以汽车后背门为例，通过 CATIA建立 CAD模型，利用分析软件对其扭转刚度进行有限元分析，从而验证模型是否满足设计要求。
2 后背门有限元分析2.1 有限元模型的建立有限元模型根据后背门数模建立，后背门模型如图1（a）、（b）所示。
白车身疲劳耐久仿真分析
10.16638/ki.1671-7988.2019.06.046白车身疲劳耐久仿真分析杨劲飞1，陆雪华2，梁琴桂1（1.广西艾盛创制科技有限公司，广西柳州545000；2.上海双杰科技有限公司，上海201804）摘要：某汽车企业研发某款车型在进行可靠性道路试验过程中，车身后部的后尾梁钣金处发现开裂现象，此问题出现，影响车身耐久性能评估。
通过道路信号采集、有限元疲劳耐久仿真软件，对此问题进行开裂原因分析，并根据开裂因素制定更改方案，保证该款车型满足疲劳耐久仿真及可靠性道路试验性能评价目标。
关键词：疲劳耐久；开裂；损伤理论中图分类号：U467 文献标识码：A 文章编号：1671-7988（2019）06-133-03White body fatigue simulation analysisYang Jingfei1, Lu Xuehua2, Liang Qinggui1（1.ASIN Innovative Design and Manufacturing Co., Ltd., Guangxi Liuzhou 545000;2.Shanghai Shuangjie Technology Co., LTD., Shanghai 201804）Abstract: During the reliability road test of a certain automobile model developed by an automobile enterprise, cracks were found in the sheet metal of the rear tail beam of the automobile body, which affected the durability evaluation of the automobile body. Through road signal acquisition and finite element fatigue endurance simulation software, cracking causes are analyzed, and modification schemes are formulated according to cracking factors to ensure that the vehicle meets the performance evaluation objectives of fatigue endurance simulation and reliability road test.Keywords: fatigue; cracking; Damage theoryCLC NO.: U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)06-133-03引言在汽车设计中，白车身强度、疲劳寿命都是评价结构可靠性及耐久性的重要标准，白车身静态强度仿真计算在开发前期能较快将结构高应力风险区域进行暴露，但在汽车开发过程中往往存在准静态强度无法直接预测的开裂现象，此时使用疲劳耐久仿真手段进行前期预测及评估更为必要，车身结构80%以上的失效是疲劳引起的，为此对白车身结构提出疲劳强度设计与分析十分重要[1]。
基于Ncode的某SUV后转向节强度疲劳性能仿真和试验研究
10.16638/ki.1671-7988.2021.03.026基于Ncode的某SUV后转向节强度疲劳性能仿真和试验研究李文凯，黄勤，陈明亮（江西五十铃汽车有限公司产品开发技术中心，江西南昌330010）摘要：后转向节是SUV车型底盘系统的关键承载部件，对整车性能有重要影响，文章针对某SUV后转向节进行了强度和疲劳CAE分析，然后进行了台架刚度测试和强度与疲劳测试，CAE分析和台架试验结果表明，某SUV 车型后转向节零件的力学性能满足目标要求。
关键词：前转向节；强度；疲劳中图分类号：U467 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)03-86-03Simulation and Experimental Study on Strength Fatigue Performanceof a SUV Rear Knuckle with NcodeLi Wenkai, Huang Qin, Chen Mingliang( Product Development & Technical Center, Jiangxi-Isuzu Motors Co, Ltd, Jiangxi Nanchang 330010 )Abstract: The rear knuckle is the key load-bearing component of the chassis system of SUV, which has an important impact on the performance of the whole vehicle. In this paper, the strength and fatigue of the rear knuckle of an SUV are analyzed by CAE, and then the bench stiffness test and strength and fatigue test are carried out. The results of CAE analysis and bench test show that the mechanical properties of the rear knuckle Parts of a SUV meet the target requirements.Keywords: Rear steering knuckle; Strength; FatigueCLC NO.: U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)03-86-031 引言随着国民经济高速发展，人民的物质生活水平日益提高，以SUV为典型代表的乘用车销量也得到迅猛攀升，同时国人对于SUV的舒适性要求也越来越严。
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后背门SLAM疲劳分析规范编号：LP-RD-RF-0038 文件密级：机密
后背门SLAM疲劳分析规范
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后背门SLAM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)
软件 (2)
硬件 (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 (2)
3 有限元分析步骤 (3)
3.1 Ls-Dyna动态分析模块 (3)
3.2 NCODE DesignLife 疲劳分析模块 (6)
4 分析结果后处理 (10)
4.1 HyperView模型动态姿态及沙漏能后处理 (10)
4.2 HyperView疲劳结果后处理 (10)
5 结果评价 (11)
后背门SLAM疲劳分析规范
1 简介
1.1 分析背景和目的
后背门是汽车的重要部件，后背门在日常使用过程中经常开启和关闭，很可能会发生疲劳破坏，从而导致后背门开裂题，直接影响其使用性能及用户体验。
后背门开关耐久性已经成为评价后背门品质好坏的一个重要标准。
1.2 软硬件需求
软件
前处理HyperMesh –LsDyna
求解器Ls-Dyna、nCode
后处理HyperWorks
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
所需模型后背门及白车身模型
2 模型前处理
2.1 模型处理
整个分析模型建立接触关系，后背门铰链处释放转动自由度。
2.2 约束及加载方式
约束白车身截取处节点1~6自由度，后背门总成分别加载1.3m/s、1.8m/s、2.0m/s初始速度。
3 有限元分析步骤
3.1 Ls-Dyna动态分析模块
建立约束点节点集SPC-NODES。
初始速度加载点集INIVEL
STEP1 创建*BOUNDARY：Solver-右击空白处
-Create-*BOUNDARY-*BOUNDARY_SPC_NODE，通过by set选取上步创建的节点集
SPC-NODES
STEP2 创建*CONTACT，创建所有单元的接触关系以及焊点、结构胶与钣金的绑定约束。
1）建立COMPONENT SET集:
建立COMPONENT SET集All_Single。
点击Analysis-Set，选择除焊点外的所有COMPONENT；
建立白车身COMPONENT SET集BIW-M。
点击Analysis-Set，选择所有焊接关系（焊接及胶接）的所有钣金COMPONENT
建立车身焊点COMPONENT SET集BIW-S。
点击Analysis-Set，选择所有焊点及结构胶COMPONENT；
建立前盖COMPONENT SET集HOOD-M。
点击Analysis-Set，选择所有焊接关系（焊接及胶接）的车门钣金COMPONENT；
建立前盖焊点COMPONENT SET集HOOD-S。
点击Analysis-Set，选择车门所有焊点及结构胶COMPONENT。
2) 创建*CONTACT：
创建所有钣金自接触。
Analysis-Interfaces-Create
选择之前创建的ALL-SINGLE
点击CARD IMAGE-EDIT
创建车身与车身焊点、胶，后背门与后背门与焊点、胶之间的绑定接触。
Analysis-Interfaces-Create
点击ADD，选择SET，MASETER SET选择之前创建的BIW-M / TAILGATE-M，SLA VE SET 选择之前创建的BIW-S / TAILGATE-S。
点击CARD IMAGE-EDIT
STEP3 创建前盖初始速度1.3m/s，1.8m/s，2.0m/s，通过初始速度除以后背门端部到转轴处的距离转换为后背门初始角速度，假设距离为1200mm，则相应角速度分别为1.083rad/s，1.5rad/s，1.667rad/s，以下以1.083rad/s为例。
创建*INITIAL_VELOCITY_GENERATION loadcol1，点击create/edit，NSID选择之前创建的初始速度加载点集，OMEGA输入角速度1.083rad/s，XC YC ZC NX NY NZ输入旋转轴位置与全局坐标系的相对位置。
STEP4 创建*CONTROL及*DATABASE，此二项一般为标准头文件，具体参考LS_DYNA头文件设置方式。
STEP5 导出.key文件，提交Ls_Dyna计算，将生成的d3plot导入HyperView及HyperGraph 2D，查看运动形态及沙漏能是否符合要求，若不符合，重新设置计算，若符合，进入nCode计算疲劳。
3.2 NCODE DesignLife 疲劳分析模块
将d3plot作为输入文件，导入nCode计算疲劳，针对三种不同的速度，循环次数如下
STEP1 创建疲劳分析模块
STEP2 将LS-Dyna动态分析得到的d3plot文件导入FEInput1，双击
FEInput1-FEDisplay-Groups-Group Type-Material，将MAT_0前的勾去掉。
STEP3 定义ENAnalysis1 Property，双击ENAnalysis1
STEP4 定义ENAnalysis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EN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ENAnalysis1-Advanced Edit-右键Loading，新建Duty cycle。
2）单击LoadProviderDutyCyle1，在右侧右击LoadProviderDutyCyle1-ADD-Constant amplitude load provider设置循环次数
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 5 FEoutput设置：双击FEoutput1，输出格式更改成Hypermesh，名字按需要更改。
STEP6 运行ENAnalysis，输出hyp格式结果文件。
4 分析结果后处理
4.1 HyperView模型运动形态及沙漏能检查
在HyperView放大一定位数，查看运动形态。
在HyperGraph 2D查看沙漏能量是否符合要求(沙漏能小于5%总能量)。
4.2 HyperView疲劳结果后处理
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看至2mm*2mm网格，确认结果后截取应力及损伤图片，编制分析报告。
5 结果评价
累积损伤小于1。