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基于CAE集成方法的車輛外覆蓋件質量分析

車輛頂蓋和其它外覆蓋件的抗凹陷性是消費者對汽車質量感知最敏感的方面，因而針對車輛外覆蓋件進行有限元分析的方法及其它各種仿真方法得到快速發(fā)展。隨著各個國家對環(huán)境問題的日益重視，汽車輕量化引起各汽車生產(chǎn)商的重視。介紹分析了外覆蓋件凹陷特性的有限元軟件LS-DYNA，并通過減小車輛外覆蓋件厚度實現(xiàn)輕量化。對輕量化后的車輛使用LS-DYNA中任意朗格朗日歐拉方法對其行駛過程產(chǎn)生的噪聲進行分析。

過去多使用MSC Nastran軟件對車輛外覆蓋件進行分析，該軟件采用壓力負荷模型，其與車輛外覆蓋件的實際受力模型相反，因而精度較低。采用Abaqus/ Standard軟件進行分析，該軟件可以處理更為復雜的高度非線性問題，但處理時間較長。近年來，采用LS-DYNA軟件進行分析，其具有隱式積分算法和顯式積分算法兩種，主要對隱式積分算法進行介紹。隱式積分算法基于虛功原理，一般需要進行迭代計算。顯式積分算法基于動力學方程，無需迭代。但在應用顯式積分算法時為追求求解速度，往往采用減縮積分方法，容易激發(fā)沙漏模式，影響應力和應變的計算精度。以車輛頂蓋和車門為研究對象，論述了如何利用LS-DYNA軟件對車輛外覆蓋件凹陷特性進行分析，并將分析結果與采用Abaqus/Standard軟件的分析結果進行對比。使用LSDYNA中的任意朗格朗日歐拉方法對車輛行駛過程噪聲進行分析。提出一種方法，即將LSDYNA中對車輛外覆蓋件強度分析的隱式積分算法與對車輛行駛噪聲分析的任意朗格朗日歐拉方法進行集成，對車輛外覆蓋件進行全面分析，實現(xiàn)對車輛外覆蓋件的優(yōu)化及車輛的輕量化。

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

編譯：王祥