邵 俊 吳 坡

(1.鹽城工學(xué)院，江蘇 鹽城 224051；2.鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院；江蘇 鹽城 224000)

1 剛度分析

儀表板的性能之一是具有足夠剛性以保證其附屬零件正常運(yùn)作。這就要求在乘客手部和膝部易觸碰到的部位施加一定的壓力載荷時(shí)，零件不能產(chǎn)生較大的位移甚至損壞。由于國(guó)標(biāo)中沒(méi)有相應(yīng)的剛度標(biāo)準(zhǔn)，本文采用工程項(xiàng)目中常用的“硬幣加載法”來(lái)檢驗(yàn)儀表板剛度。

所謂“硬幣加載法”，即使用帶有直徑20mm接觸面的測(cè)力計(jì)對(duì)儀表板的不同區(qū)域進(jìn)行測(cè)試，力的大小為20N。按照儀表板上各區(qū)域的接觸頻率將儀表板劃分為A(高頻)、B(中頻)、C(低頻)3個(gè)區(qū)域，在每個(gè)區(qū)域內(nèi)取2～3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行加載，要求A、B、C 3個(gè)區(qū)域的位移分別小于1mm、2mm和3mm。區(qū)域劃分與取點(diǎn)如圖1所示。

(a)區(qū)域劃分

(b)取點(diǎn)圖1 儀表板區(qū)域劃分及加載點(diǎn)位置

在軟件中進(jìn)行仿真計(jì)算，對(duì)于A區(qū)域，最大位移出現(xiàn)在點(diǎn)2處，為0.88mm；對(duì)于B區(qū)域，最大位移出現(xiàn)在點(diǎn)4處，為1.43mm；對(duì)于C區(qū)域，最大位移出現(xiàn)在點(diǎn)8處，為1.11mm，3個(gè)區(qū)域取的點(diǎn)的剛度性能均達(dá)標(biāo)，儀表板剛度性能良好。

2 強(qiáng)度分析

汽車儀表板不但要具有一定的剛度屬性以保證各附屬零件的正常工作，還需具有良好的強(qiáng)度性能以保證在受到誤操作力時(shí)不發(fā)生損壞。除一些功能件，儀表板一般不受任何外力作用。手套箱作為汽車儀表板上最常使用的功能件，通常以其強(qiáng)度性能來(lái)表觀整個(gè)儀表板的強(qiáng)度性能。工程中的方法是將手套箱完全打開(kāi)，在其外門(mén)板扳手兩側(cè)15～20mm處分別施加一個(gè)50N的作用力，力的方向垂直于手套箱門(mén)板。

(a)受力示意圖

(b)位移云圖

(c)應(yīng)力云圖

由上圖可知，在外力作用下，手套箱的最大位移為1.03mm，小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的2mm；最大應(yīng)力為9.14MPa，遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的25MPa，即手套箱在該力作用下不會(huì)發(fā)生塑性變形，手套箱強(qiáng)度性能良好。

3 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)該儀表板總成進(jìn)行靜力學(xué)分析，證明該儀表具有較好的剛強(qiáng)度性能，滿足相應(yīng)的使用需求。