ABAQUS在汽车后背门强度分析中的应用

ABAQUS在汽车后背门强度分析中的应用

姚龙，王俊

长城汽车股份有限公司技术中心 河北省汽车工程技术研究中心，河北保定，071000

摘 要：本文应用ABAQUS软件强大的非线性有限元几何非线性、材料非线性、接触非线性对汽车后背门进行强度分析,分析结果为设计提供参考。

关键词：ABAQUS；强度；

Abaqus Application to Strength Analysis

for Automotive back door assembly

Yao Long

R&D Center of Great Wall Motor Company, The Automobile Engineering Technology & Research Center of

Hebei Province, Bao Ding, 071000

Abstract: In this paper, ABAQUS software is a powerful geometric nonlinearity, material nonlinearity, nonlinear contact the automotive back door assembly strength analysis, the analysis results provide a reference for the design.

Keywords: ABAQUS；back door；strength

1 概述

汽车后背门常见于SUV及MPV车型，后背门本身必须具有足够的强度，否则易出现下沉、变形等问题导致与周边部件干涉，引起一系列问题。在设计汽车后背门时，必须仔细考虑结构的强度和所选用钢板材料的性能，利用ABAQUS等CAE分析软件可以很快速的对设计方案进行校核，以使设计方案达到强度要求。

2 材料非线性

大多数金属在小应变时都具有良好的线性应力/应变关系，但在应变较大时材料会发生屈服，此时材料的响应变成了非线性和不可逆的。因此为了更真实的反映材料、结构的强度性能，必须考虑使用材料非线性进行分析。

图1材料非线性曲线图

3 仿真分析

3.1 仿真建模

根据已有的三维CAD模型，建立汽车后背门及周边部件的CAE模型，钣金件采用SHELL单元进行模拟，门铰链采用六面体实体单元模拟，焊点采用ABAQUS FASTENER单元模拟，联结采用MPC单元模拟。并考虑材料非线性、接触非线性，采用ABAQUS/Standard求解器进行分析计算。

图2 汽车后背门分析模型

3.2 加载工况

约束：约束截取车身模型断面六个方向自由度。

接触：门铰链与后背门钣金件之间的配合处做接触。

加载：后背门在重力场下自重。

4 仿真分析结果

4.1后背门应力云图、位移云图

图3 后背门应力云图 图4 后背门位移云图

分析结果内外板结合处最下端应力值最高、尾灯棱线处位移量最大。

4.2 分析计算结果统计

后背门各部位位移量目标值为不大于1mm，钣金件最大应力目标值为不超过120Mpa，通过分析结果统计，认为后背门强度满足要求。

5 结论

利用ABAQUS强大的非线性求解功能，能够有效开展涉及到几何非线性、材料非线性、接触非线性的各类仿真分析工作，有效的模拟样品的实际受力情况，可以充分发挥CAE仿真分析的作用，快速的校核设计方案，从而缩短开发周期降低开发费用。

参考文献

1. 《ABAQUS /standard入门指南》庄茁等译，清华大学出版社，1998.

2. 《基于ABAQUS的有限元分析和应用》 庄茁、由小川、廖剑晖等著，清华大学出版社，2009．