本文關(guān)鍵詞：車門動靜態(tài)特性分析及試驗驗證

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【摘要】：車身工程是現(xiàn)代汽車產(chǎn)業(yè)鏈中最為年輕但同時發(fā)展非常迅速的分支機構(gòu)。車門是車身系統(tǒng)中的一個重要組成部分,其性能好壞直接影響到汽車總體的安全性、舒適性和耐用性。車門的性能指標,主要體現(xiàn)在:車門的碰撞安全性能(剛度特性,包括彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度等)、車門的模態(tài)性能、車門的密封性能和開合便利性等使用性能。剛度特性對于汽車安全性至關(guān)重要,模態(tài)分析對于提升車門以致整車的NVH性能都有很大幫助。借助于CAE分析軟件,建立車門的有限元模型,對車門的剛度特性和模態(tài)特性進行仿真分析,結(jié)合試驗測試對有限元模型的可靠性和準確性進行驗證,為后續(xù)的優(yōu)化設(shè)計提供參考和依據(jù)。本文以某客車試驗車乘客門為研究對象,主要研究內(nèi)容和成果如下:(1)對某客車乘客門CATIA3D數(shù)模進行有限元網(wǎng)格劃分以及各分析工況約束和加載條件的確定,使所劃分的車門有限元模型滿足企業(yè)相關(guān)標準。(2)介紹了剛度試驗及模態(tài)試驗系統(tǒng)組成,對試驗中可能產(chǎn)生的誤差和需要注意的問題進行了分析并提出相應(yīng)的解決辦法,同時介紹了車門剛度的計算方法及模態(tài)的數(shù)據(jù)處理辦法。(3)對車門有限元模型進行彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度CAE分析,得出車門在特定約束工況、不同載荷下的位移云圖和車門四個角的最大位移;介紹車門剛度試驗的準備過程、試驗過程和數(shù)據(jù)采集過程,得出試驗數(shù)據(jù)并與仿真結(jié)果進行比對,驗證車門有限元建模的準確性及可靠性并分析了兩者結(jié)果存在差異性的原因。(4)基于理論模態(tài)分析,對乘客門進行了模態(tài)特性分析,得出了車門自由模態(tài)下前6階的模態(tài)頻率和模態(tài)振型圖并分析車門的模態(tài)性能;介紹車門模態(tài)試驗的準備過程、試驗過程和數(shù)據(jù)采集過程,處理數(shù)據(jù)得出車門不同階數(shù)下模態(tài)頻率并描述振型。并將仿真分析結(jié)果與試驗測試結(jié)果比對,印證有限元建模的可靠性和準確性,并分析兩者之間存在的數(shù)據(jù)差異的原因。通過本文的研究和參照已有的文獻資料,摸索出快速準確建立車門有限元模型的一系列方法和準則,包括快速建模方法、車門結(jié)構(gòu)的簡化原則等。通過車門的分析和試驗測試結(jié)果對比表明,這些方法和準則有利于提高有限元建模分析的準確性和可靠性,為進一步對車門進行正向改進設(shè)計與優(yōu)化奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：車門 有限元建模 剛度分析 模態(tài)分析 剛度試驗 模態(tài)試驗
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.834
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.1 國內(nèi)現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國外現(xiàn)狀13
• 1.3 本課題研究內(nèi)容13-14
• 1.4 本章小結(jié)14-15
• 第2章 車門有限元模型的建立15-22
• 2.1 有限單元法理論15-18
• 2.1.1 有限單元法簡介15-16
• 2.1.2 有限元分析法基本步驟16-17
• 2.1.3 有限元法優(yōu)點17-18
• 2.2 車門有限元模型的建立過程18-20
• 2.2.1 網(wǎng)格劃分標準18-19
• 2.2.2 單元屬性的設(shè)置19-20
• 2.2.3 車門部件連接關(guān)系的確定20
• 2.3 車門的有限元模型20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 試驗中關(guān)鍵問題的探討與解決22-31
• 3.1 試驗誤差分析與注意事項22-23
• 3.1.1 彎曲剛度試驗中的誤差種類22-23
• 3.1.2 模態(tài)試驗中的注意事項23
• 3.2 彎扭剛度值計算方法23-27
• 3.2.1 彎曲剛度值的計算方法23-25
• 3.2.2 扭轉(zhuǎn)剛度值的算法25-26
• 3.2.3 模態(tài)分析方法26-27
• 3.3 試驗系統(tǒng)組成27-30
• 3.3.1 剛度試驗系統(tǒng)組成27-28
• 3.3.2 模態(tài)試驗系統(tǒng)組成28-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 第4章 車門剛度的有限元分析及試驗31-43
• 4.1 剛度評價計算方法31-32
• 4.1.1 車門彎曲剛度分析31
• 4.1.2 車門扭轉(zhuǎn)剛度分析31-32
• 4.2 車門彎曲剛度分析32-35
• 4.2.1 乘客門（不帶玻璃）彎曲剛度仿真分析32-34
• 4.2.2 仿真結(jié)果分析34-35
• 4.3 彎曲剛度試驗驗證35-38
• 4.3.1 測試條件35-37
• 4.3.2 測試結(jié)果分析37
• 4.3.3 彎曲剛度有限元分析與試驗結(jié)果對比37-38
• 4.4 扭轉(zhuǎn)剛度仿真分析38-40
• 4.4.1 乘客門不帶玻璃扭轉(zhuǎn)剛度仿真分析38-39
• 4.4.2 扭轉(zhuǎn)剛度仿真結(jié)果分析39-40
• 4.5 扭轉(zhuǎn)剛度試驗分析40-42
• 4.5.1 測試條件40-41
• 4.5.2 測試結(jié)果分析41
• 4.5.3 扭轉(zhuǎn)剛度有限元分析與試驗結(jié)果對比41-42
• 4.6 本章小結(jié)42-43
• 第5章 車門模態(tài)分析及試驗43-52
• 5.1 有限元模態(tài)分析的理論基礎(chǔ)43-44
• 5.2 乘客門有限元模態(tài)分析44-47
• 5.2.1 邊界條件和模態(tài)計算44-45
• 5.2.2 模態(tài)結(jié)果分析45-47
• 5.3 乘客門模態(tài)試驗驗證47-50
• 5.3.1 模態(tài)試驗原理47-48
• 5.3.2 模態(tài)試驗準備48
• 5.3.3 傳感器布置與幾何圖48-49
• 5.3.4 數(shù)據(jù)采集49
• 5.3.5 模態(tài)分析步驟和結(jié)果49-50
• 5.3.6 模態(tài)試驗結(jié)果分析50
• 5.4 有限元模態(tài)與實驗?zāi)B(tài)結(jié)果對比50-51
• 5.5 本章小結(jié)51-52
• 總結(jié)與展望52-54
• 參考文獻54-57
• 致謝57

【參考文獻】

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本文編號：741723