CAE分析在汽车尾门结构设计中的应用

李梦帆　兰天亮　王少伟

一、引言

在汽车车身设计中车门的设计是比较复杂的，尤其是尾门的设计。因为车门不仅要满足一定的强度、刚性和抗凹性，还要满足人机工程、感官质量等要求。对尾门而言，由于使用了气弹簧装置，使得其相对左右侧门而言更加复杂一些。但是，随着CAE技术的快速发展，这些性能都可以通过CAE软件来模拟分析，使设计者可以客观地评价设计结果，为产品的结构优化提出改善方向，缩短产品的设计开发周期、节省设计开发费用。

本文以CAE在某车型尾门结构设计中的具体分析为例，简述CAE在汽车尾门结构设计中的具体应用。

二、CAE分析在汽车尾门结构设计中的应用

本文利用Hyperworks软件对尾门总成（不含尾门铰链）采用壳单元进行网格划分，可得41940个单元，42661个节点。在焊点处作RBE2 SPIDER连接，约束1-6自由度。尾门内外板粘胶处作一层solidmap实体单元，尾门总成质量为21.36Kg。尾门的有限元分析模型如图1所示：

1.尾门自由模态分析

（1）约束和加载。未施加约束和载荷，为自由模态。

（2）分析结果。通过计算可知相对基型车而言，改型后尾门的扭转和弯曲模态频率比基型车有较大提升，但是局部模态基本没能提高，但满足设计要求（>30Hz）。

改型前后的模態对比结果如表1所示，相关的分析云图如图2所示。