基于CAE集成方法的车辆外覆盖件质量分析



基于CAE集成方法的车辆外覆盖件质量分析

车辆顶盖和其它外覆盖件的抗凹陷性是消费者对汽车质量感知最敏感的方面，因而针对车辆外覆盖件进行有限元分析的方法及其它各种仿真方法得到快速发展。随着各个国家对环境问题的日益重视，汽车轻量化引起各汽车生产商的重视。介绍分析了外覆盖件凹陷特性的有限元软件LS-DYNA，并通过减小车辆外覆盖件厚度实现轻量化。对轻量化后的车辆使用LS-DYNA中任意朗格朗日欧拉方法对其行驶过程产生的噪声进行分析。

过去多使用MSC Nastran软件对车辆外覆盖件进行分析，该软件采用压力负荷模型，其与车辆外覆盖件的实际受力模型相反，因而精度较低。采用Abaqus/ Standard软件进行分析，该软件可以处理更为复杂的高度非线性问题，但处理时间较长。近年来，采用LS-DYNA软件进行分析，其具有隐式积分算法和显式积分算法两种，主要对隐式积分算法进行介绍。隐式积分算法基于虚功原理，一般需要进行迭代计算。显式积分算法基于动力学方程，无需迭代。但在应用显式积分算法时为追求求解速度，往往采用减缩积分方法，容易激发沙漏模式，影响应力和应变的计算精度。以车辆顶盖和车门为研究对象，论述了如何利用LS-DYNA软件对车辆外覆盖件凹陷特性进行分析，并将分析结果与采用Abaqus/Standard软件的分析结果进行对比。使用LSDYNA中的任意朗格朗日欧拉方法对车辆行驶过程噪声进行分析。提出一种方法，即将LSDYNA中对车辆外覆盖件强度分析的隐式积分算法与对车辆行驶噪声分析的任意朗格朗日欧拉方法进行集成，对车辆外覆盖件进行全面分析，实现对车辆外覆盖件的优化及车辆的轻量化。

Jaehyuk Jang et al. SAE 2014-01-0366.

编译：王祥