OptiStruct在车门优化分析中的应用

1 概述
车门主要用于隔绝车外噪声，并对来自外部冲击进行缓冲，以保证乘客的安全性和舒适性，因此需要对车门的刚度和模态有一定的要求。
车门垂直刚度分析是模拟在车门打开一定角度状态下，由于人员上下以及人员利用车门支撑身体而产生的垂直载荷作用下，能够保持一定的抵抗变形的能力。车门的铰链是影响车门垂直刚度的主要部件，通过对铰链的优化可以提高车门的垂直刚度，满足汽车正常使用的需要。
汽车设计中各个部件的模态需要满足一定的设计要求，以避免各个零部件之间的共振。车门的内蒙皮是车门一阶模态的主要贡献部件，对车门内蒙皮的优化可以有效提高车门的一阶模态，满足乘客舒适性的要求。
随着原材料价格的上涨各公司成本压力越来越大，如何在满足设计目标的前提下减低成本成为各汽车企业关心的问题。通过尺寸优化确定板材的厚度，给设计部门提供一个优化设计的空间是CAE工程师的任务之一，通过对料厚的优化，可以在提高车门结构性能的同时降低成本。 -
2 基础分析
2.1 有限元模型的建立
利用HyperMesh根据设计部门提供的CAD模型对车门及铰链进行有限元模型的建立：车门采用shell单元进行网格划分、铰链采用体单元进行网格划分、铰链轴采用BAR单元进行模拟、焊点采用CWELD单元进行模拟、粘胶采用实体单元进行模拟。...............