白车身扭转刚度CAE分析规范

白车身扭转刚度CAE分析规范目录1范围 12规范性引用文件 13软件设施 14输入条件 14.1白车身有限元模型 14.2配重信息 15输出物 16分析方法 16.1分析流程 26.2分析模型 26.3约束条件 26.4载荷条件 27分析数据处理及结果评价 37.1数据处理 37.2结果评价 58分析报告 6白车身扭转刚度CAE分析规范范围本规范规定了白车身扭转刚度分析的要求。本规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。《乘用车CAE通用建模规范》软件设施白车身扭转刚度CAE分析，软件设施包括以下内容：前处理软件，使用HYPERMESH14.0及以上版本；后处理软件，使用HYPERVIEW14.0及以上版本；求解器软件，使用MSC.NASTRAN2017或OPTISTRUCT14.0。输入条件白车身有限元模型满足《乘用车CAE通用建模规范》的具体要求。配重信息质量大于5KG的模块，需提供质量、质心，及安装方式。输出物白车身扭转刚度CAE分析，输出物包括以下内容：计算模型及结果文件，文件名称参考《乘用车CAE通用建模规范》具体要求。分析报告，针对不同的车型统一命名为《XXX-TGX白车身扭转刚度CAE分析报告》（“XXX”用具体车型代号，“TGX”用阶段号代替），报告内容按第8项规定的内容编制。分析方法分析流程白车身扭转刚度分析流程，包含以下内容：定义分析卡片，采用SOL101求解刚度；定义输出结果输出卡片，其结果类型包括位移和应力；定义刚度分析求解工况，扭转工况；输出卡片，求解白车身刚度。分析模型分析模型a) 分析模型包括白车身的有限元模型（不含四门两盖），车身钣金件均采用壳单元模拟，焊点的连接采用ACM模拟；b) 三厢车白车身包括前、后风窗玻璃，需进行带前、后风窗玻璃和不带前、后风窗玻璃两种状态下的静刚度分析；c) 两厢白车身及SUV白车身包括前风窗玻璃，需进行带前风窗玻璃和不带前风窗玻璃两种状态下的静刚度分析。模型检查建立有限元模型，应符合下列要求：白车身各个零件的网格质量应符合建模规范的要求；白车身同一总成的零件，须放在同一个“Assembly”里；白车身各个零件的材料，须与明细表规定的材料相对应；白车身各个零件的厚度，须与明细表规定的厚度相对应；焊点几何坐标须与3D焊点坐标一致，焊点连接的层数须明确，焊点单元用的直径为6mm的ACM单元模拟；白车身有限元模型的质量应该与实车相等。约束条件如图1所示：a)约束左、右后弹簧座处的X、Y、Z方向平动自由度；b)在两个前减震器安装孔处施加一个MPC，使两个前减震器安装孔Z向位移大小相等、方向相反。载荷条件如图2所示，分在左前减震器座安装孔中心施加一Z向载荷，使其对另一前减震器孔中心的力矩为2000N·m。图1分析模型示意图分析数据处理及结果评价数据处理乘用车白车身刚度分析的数据处理主要是刚度曲线的绘制和刚度值的计算。刚度曲线绘制.在前后纵梁及门槛梁下部平面中间处间距100mm取一系列点（如图2），并用PLOTEL单元连接，测出Z向位移（扭转）和扭转角度（扭转），沿X方向绘制位移和扭转角度的变化曲线。扭转角度计算公式： (1)式中： α——扭转角度，单位度（deg）；ΔZ——被测点Z向位移，单位毫米（mm）；Y——被测点Y坐标值，单位毫米（mm）。图2刚度曲线考察点示意图扭转刚度曲线如图3所示，横坐标为被测点的X坐标，纵坐标为被测点的Z向位移。图3扭转刚度曲线门洞变形量计算按照图4所示，在扭转工况下用变形后的变形量减去变形前的变形量，得到白车身扭转工况下的门洞变形量。A1A2A1A2B1B2a)前窗对角线变形量b)后窗对角线变形量D1D1D2C3C2C1c)前、后门洞口对角线变形量图4门洞变形量考察位置示意图白车身扭转工况下的门洞变形量，如表1。表1扭转工况下门洞变形量示意表位置变形量（mm）标准(mm)位置变形量（mm）标准(mm)A1＜5.0C1＜3.0A2C2B1＜5.0C3B2D1＜3.0D2扭转刚度计算 (3)式中： ——扭转刚度，单位：牛顿·米/度（N·m/deg）；T——施加在前减震器安装孔的扭矩，单位：牛顿·米（N·m）；α——前后纵梁参考点对应断面的相对扭转角，单位度（deg）；——前纵梁参考点处的Z向位移的平均值，该参考点X向坐标和前减振器座中心的X向坐标相同，单位：毫米（mm）；——后纵梁参考点处的Z向位移的平均值，该参考点X向坐标和后弹簧座中心的X向坐标相同，单位：毫米（mm）；——前纵梁参考点处的Y向位移的平均值，该参考点X向坐标和前减振器座中心的X向坐标相同，单位：毫米（mm）；——后纵梁参考点处的Y向位移的平均值，该参考点X向坐标和后弹簧座中心的X向坐标相同，单位：毫米（mm）。结果评价计算结