文档介绍：Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集
结构优化在提高汽车车门外把手刚度上的应用
别辉陈赣史建鹏
东风汽车公司技术中心
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Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集
结构优化在提高汽车车门外把手刚度上的应用
Application of Structure Optimization in
Increasing the Stiffness of Vehicle Door handles
别辉陈赣史建鹏
(东风汽车公司技术中心)
摘要:针对某乘用车在开发过程中外车门把手刚度偏弱的问题,利用 Altair 公司提供的
前处理软件 HyperMesh 和求解器 OptiStruct 进行结构优化。通过优化车门把手的设计结构,
大大提高了把手的刚度。
关键词:结构优化,车门把手,刚度
Abstract: We used the pre-processing software HyperMesh and the solver OptiStruct to
aim at the problem of the weakness in the stiffness of door handles. The topology &
topography optimization technology is applied to increase the stiffness of door handles
during the structure design of a passenger car.
Key words: structure optimization,door handle,stiffness,OptiStruct
1 概述
汽车车门把手虽然不影响汽车在结构上的整体性能,也不影响整车的动力性和经济性,
但它是顾客在看完外观后最先接触到的部件。如果车门把手的刚度偏弱,那么顾客在开门过
程中的触摸感不好,会直接影响到购车意愿。
通过改变材料可以明显地增加车门把手的刚度。如果直接用铝材做车门把手无疑会增加
成本,也会增加整车的制造成本。因此,本文提出在不改变材料的情况下,通过优化车门把
手结构的方法,极大提高了刚度,这为工程师进行结构设计指出了方向。
2 有限元模型的建立
原车门把手模型如
图 1,有限元模型如图 2。
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Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集
车门把手转臂
车门把手底座
图 1 车门把手模型
图 2 有限元模型
将车门把手底座螺栓连接处施加全约束,如图中黄色区域,给手柄一个扭转的作用,如
图中蓝色箭头所示,计算模型的刚度。计算中所使用的塑料材料参数如下:弹性模量:
2600MPa;泊松比:;密度:1100kg/m3。
3 计算结果
车门把手受理后的变形计算结果如图 3