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基于子系統(tǒng)級(jí)別法的車門下垂調(diào)整設(shè)計(jì)仿真分析

車門下垂調(diào)整設(shè)計(jì)是車門組裝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。介紹了基于車門-鉸鏈-白車身總成的車門下垂調(diào)整設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)方法（系統(tǒng)級(jí)別方法），并指出傳統(tǒng)方法相對(duì)于基于子部件的新設(shè)計(jì)方法（子系統(tǒng)級(jí)別方法）的不足。

系統(tǒng)級(jí)別的車門下垂調(diào)整設(shè)計(jì)和仿真是整個(gè)汽車行業(yè)廣泛采用的方法，該方法只能評(píng)估下垂負(fù)荷影響下車門總成的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。子系統(tǒng)級(jí)別的車門下垂調(diào)整設(shè)計(jì)新方法能夠評(píng)估單個(gè)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)剛度，該方法支持子系統(tǒng)級(jí)別的目標(biāo)設(shè)立，進(jìn)而集成子系統(tǒng)后調(diào)節(jié)系統(tǒng)級(jí)別的性能。該方法能產(chǎn)生促成設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素并提供具有高可靠度的車門-鉸鏈-白車身總成的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

無論是系統(tǒng)級(jí)別法還是子系統(tǒng)級(jí)別法，都對(duì)車門下垂調(diào)整設(shè)計(jì)進(jìn)行了幾何結(jié)構(gòu)、材料及以有限元分析作為求解器的非線性接觸的研究。高剛度梁作為子系統(tǒng)級(jí)別法中假定采用的剛性結(jié)構(gòu)，通過監(jiān)測(cè)梁的變形來證實(shí)模擬的真實(shí)度。對(duì)于基于表面間的接觸載荷傳遞的區(qū)域模擬，鉸鏈軌跡在子系統(tǒng)級(jí)別法中具有重要的作用。對(duì)比基于兩種設(shè)計(jì)方法進(jìn)行的車門下垂調(diào)整設(shè)計(jì)，子系統(tǒng)級(jí)別法附加計(jì)算了每個(gè)子系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)性能的影響潛力，這有助于減少用于評(píng)估設(shè)計(jì)方案的重復(fù)設(shè)計(jì)次數(shù)。

子系統(tǒng)級(jí)別法可以應(yīng)用于初期設(shè)計(jì)階段，用來評(píng)估多種設(shè)計(jì)因素，使設(shè)計(jì)更加穩(wěn)健并能夠使下垂負(fù)荷得到優(yōu)化。由于兩個(gè)面板在層疊過程中形成的空隙會(huì)在車門組裝過程中引發(fā)下垂問題，因此子系統(tǒng)級(jí)別法同樣也可以用于研究此類問題。在未來的研究中，通過更多子系統(tǒng)裝配有限元的建模，可使車門下垂調(diào)整設(shè)計(jì)方法得到更進(jìn)一步的改善。

Roshan N. Mahadule et al. SAE 2013-01-1199.

編譯：張利丹