Abaqus在汽車(chē)儀表板加強(qiáng)梁分析中的應(yīng)用

2016-11-09 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

1 . 概述

汽車(chē)儀表板加強(qiáng)梁在選裝電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的時(shí)候,需要承受電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)產(chǎn)生的反力。如果剛度強(qiáng)度不夠,則無(wú)法承受其反力。因此在設(shè)計(jì)汽車(chē)儀表板加強(qiáng)梁時(shí),必須仔細(xì)考慮結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和所選用鋼板材料的性能,利用Abaqus等CAE分析軟件可以很快速的對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行校核,以使設(shè)計(jì)方案達(dá)到強(qiáng)度要求。

2 . 材料非線性

大多數(shù)金屬在小應(yīng)變時(shí)都具有良好的線性應(yīng)力/應(yīng)變關(guān)系,但在應(yīng)變較大時(shí)材料會(huì)發(fā)生屈服,此時(shí)材料的響應(yīng)變成了非線性和不可逆的。因此為了更真實(shí)的反映材料、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度性能,必須考慮使用材料非線性進(jìn)行分析。

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圖1材料非線性曲線圖

3. 仿真分析

3.1.仿真建模

根據(jù)已有的三維CAD模型,建立汽車(chē)儀表板加強(qiáng)梁及周邊部件的CAE模型,鈑金件采用SHELL單元進(jìn)行模擬,電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用四面體SOLID單元模擬,焊點(diǎn)采用AbaqusFASTENER單元模擬,連接采用MPC單元模擬。并考慮材料非線性、邊界非線性,采用Abaqus/Standard求解器進(jìn)行分析計(jì)算。

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圖2汽車(chē)儀表板加強(qiáng)梁分析模型

3.2.加載工況

約束:約束截取儀表板加強(qiáng)梁模型安裝點(diǎn)六個(gè)方向自由度。

接觸:載荷傳遞路徑上,接觸面積較大位置做接觸處理。

加載:電動(dòng)機(jī)輸出扭矩分解到各硬點(diǎn)。

4 仿真分析結(jié)果

4.1.汽車(chē)儀表板加強(qiáng)梁總成應(yīng)力云圖

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圖3汽車(chē)儀表板加強(qiáng)梁分析總成應(yīng)力云圖

4.2.分析計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)

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汽車(chē)儀表板加強(qiáng)梁總成各鈑金件最大應(yīng)力目標(biāo)值為不超過(guò)相應(yīng)材料屈服即可,通過(guò)分析結(jié)果統(tǒng)計(jì),認(rèn)為汽車(chē)儀表板加強(qiáng)梁強(qiáng)度滿足要求。

5. 結(jié)論

利用Abaqus強(qiáng)大的非線性求解功能,能夠有效開(kāi)展涉及到邊界非線性、材料非線性、接觸非線性的各類(lèi)仿真分析工作,有效的模擬樣品的實(shí)際受力情況,可以充分發(fā)揮CAE仿真分析的作用,快速的校核設(shè)計(jì)方案,從而縮短開(kāi)發(fā)周期降低開(kāi)發(fā)費(fèi)用。

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