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HyperWorks前后处理在汽车行李架强度仿真分析中的应用

2018/7/1    来源:Altair    作者:于礼艳  袁立典      
关键字:HyperWorks  汽车行李架强度  仿真分析  
在汽车开发设计过程中,零部件的强度是重要的性能指标之一。利用HyperWorks前处理软件对汽车行李架在九种工况下建立有限元模型,并进行强度分析;根据计算的应力及位移结果判断行李架是否满足强度要求,为设计工程师提供参考。

1 前言

    汽车行李架是安装在车身顶部,用于安全、方便的固定行李的支撑架,常用于自驾旅游,它能承载行李箱放不下的东西,比如体积大的行李、自行车等,不过,设计时它不能超过行李架的设计承重30-50公斤;同时它也起到了装饰、美观的作用。所以在汽车设计开发阶段,对车型的行李架进行必要的强度校核,在保证美观的同时,确保行李架的结构设计满足强度要求。

2 有限元模型的建立

    2.1 网格划分

    为了保留小的结构特征,行李架本体、支架及螺栓模型用1mm划分四面体网格,确保计算精度,所有网格使用二阶单元,并在一些局部区域对网格进行细化以防止接触过程中发生穿透,如下图1。

网格模型

图1 网格模型

    由于采用的网格较小,单元数和节点数较多,增加了计算时间。节点数和单元数见表1,行李架模型如图2。

表1 模型的节点数和单元数

模型的节点数和单元数

行李架模型

图2 行李架模型

    2.2 材料与属性

    行李架本体材料为6060 T64,支座为压铸铝块,材料为AlSi10Mg,为使计算效率提高并使计算结果精确度较高,尽可能与实际相符,行李架本体和支座使用弹塑性材料,螺栓使用弹性材料。

    使用的材料参数如下表2:

表2 材料参数

材料参数

    2.3 预紧力及接触的设置

    为了使受力更均匀并符合实际情况,在HyperMesh软件中设置面与面的接触,行李架本体与螺帽之间和行李架本体与支座之间分别设置接触,如图3所示。

接触设置

图3 接触设置

    同时要考虑螺栓预紧力,本文螺栓预紧力为8KN,在HyperMesh创建预紧截面,并施加预紧力。

预紧力

图4 预紧力

责任编辑:程玥
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