车身点焊结构有限元分析方法研究.pdf

节选段落一：
# 年第 $% 卷第 $ 期
车身点焊结构有限元分析方法研究 &
邬晴晖
’广州汽车技术中心( 广东广州 #)"*%"+
摘要：本文探索了 # 种有限元焊点模拟方法，并和试验对比，成功研究出了 “节点耦合铰接模型”，这一既有较高精度又
高效的焊点结构有限元模拟方法，可以方便、高效地对大量焊点进行恰当的描述，更适合企业在汽车产品开发过程中进行
数值分析。
关键词：汽车；车身；点焊；有限元法
中图分类号：,%*$-.! 文献标识码：/ 文章编号：)""010%0! ’!""#+ "$1""*"1"$
& 广州市 !"") 年度重大科技计划资助项目 ’编号：!"")1!


节选段落二：
我们探索了以下 # 种有限元焊点模拟方法，并使用通
用有限元分析软件 /89:9 进行了研究。
（)）短梁模型
用 梁 单 元 连 接 模 拟 焊 点 连 接 ， 在 /89:9 中 采 用 可 轴
向拉压、扭转和弯曲的 ;<=7% 梁单元。每个节点有 * 个自
由度。本次分析中梁单元形状参数是直径 #77、高 "-077
（即内、外板壳单元中性层间的距离，其中内板厚 )-"77，
外板厚 "-.77）的圆柱。
（!）轴向刚性短梁模型
对上述短梁 ;<=7% 两端节点的轴向自由度给予约束耦
合，从而使梁的轴向刚度无限大。


节选段落三：
（#）弹性圆柱体模型
用三维弹性体单元构成圆柱体模拟焊点，至少分为两
层，采用 . 节点弹性体单元 CDEFG%#。而被焊点连接的钣金
件采用 % 节点弹性壳单元构成。因焊点数目太大，没有采
用 “在体单元周围设置刚性杆单元来使体单元的移动自由
度转换成壳单元的移动及转动自由度”的方法。本文是将
板壳单元和体单元采用公共节点的方式进行连接，在焊点
处的板壳单元网格加密细化，以增加两种单元之间变形的
协调性。
$ 五种模拟方法的比较分析
（)）驾驶室车门的几何模型及有限元模型
本次焊点模拟分析的汽车点焊钣金件结构以羊城轻卡
的驾驶室左后车门为例进行。