基于LS-DYNA的某车门压溃仿真分析

       随着现代化汽车工业的飞速发展，人们对高品质生活的不断追求，汽车人性化、智能化、造型动感、线条硬朗的动感车型不仅是人们的追求，动力强劲、经济舒适、安全可靠、绿色环保也为人们所追捧。车门系统的设计开发在整车设计开发过程中占有重要的地位。它涉及到造型美观、碰撞安全、舒适性及各附件功能实现等内容。汽车车门结构设计及性能开发相辅相成。好的结构需要性能开发来赋予灵魂，才能开发出优质的产品。例如：车厢密封性好，乘员乘坐舒适；车门关门轻便，门锁锁止安全可靠，噪声小；玻璃升降轻便可靠，无异音等，这些是车门最基本也是最关键的性能，直接影响整车品质的提升。

        本文主要基于HyperMesh和LS-DYNA平台对某车门进行碰撞安全仿真分析，通过实例对项目开发过程中的经验进行了总结，供设计人员开发车门及其附件时参考。

                                                    图1 某车型车门CAD模型

        车门建模如图2所示，根据车门CAD模型和相关参数对车门外板和车门结构进行建模，并采用焊点和胶粘对其进行连接，最终搭建车门CAE模型。其中钣金采用10mm网格，铸件采用5mm网格，铰接采用铰接单元，焊接采用seam和spot单元。搭建完整的的车门CAE模型，然后根据试验工况，约束铰链，并在另外一侧施加位移，最终分析出其承载力峰值。

                                                      图2 某车门建模车门外板+车门内结构示意图

       本文在铰链安装处约束自由度1-6，与试验状态保持一致。在车门门锁处，建立一个位移加载夹具（如图3绿色标识所示），位移施加在此夹具上，模拟试验夹具。按照1mm/ms的位移加载速度（如图4所示），分析其最大承载力。

                                                图3 位移加载位置示意图

                                                         图4 位移加载曲线

       将调试好的模型，提交计算后，并对其进行其进行承载力分析，具体承载力曲线见下图5，最大承载力峰值时刻，车门变形图见图6。根据图表可知，其承载力峰值为16KN，通过与其他车型对比，判断其承载力满足试验要求，为车门碰撞安全以及整车碰撞提供借鉴。

                                                             图5 承载力曲线 

                                                                   图6 峰值时刻变形图

       本文参考试验情况，基于LS-DYNA建立某车门压溃碰撞仿真模型，通过仿真手段模拟得到车门压溃的承载力峰值，为车门设计和整车碰撞提供依据。