● 摘要
随着现代工业的告诉发展,机械疲劳寿命问题已突出存在于各个领域。据统计,在现代工业各领域中,约有80%以上的结构破坏都是由疲劳失效所引发的。因此,开展疲劳寿命研究,寻找提高零件疲劳寿命的途径以防止疲劳断裂事故的发生,对于我国国民经济和科学技术的发展意义重大。在汽车结构连接中广泛地运用了点焊技术,因此,焊点的强度和使用寿命直接关系到整个结构的各项性能好坏,焊点数目也直接影响着产品成本高低。如果能在设计分析阶段通过可靠的方法计算得出焊点在服役过程中的损伤情况,就可在制造实物样机时根据计算结果对焊点在关键区域的数目和处理方法进行控制,于是可提高产品质量,降低成本,缩短试验时间。车门是轿车车身的重要组成部分,针对汽车门板在使用过程中由于使用频繁、经常性的关门振动或意外冲撞出现焊点失效,进而影响车门的使用功能这一问题,以有限元分析方法为工具,在门板设计初期对焊点的疲劳寿命进行预测,了解整个结构上焊点的寿命分布情况,从而可指导实际工艺中对焊点的个数、处理方式进行合理的调整。本文以某轿车前门为对象,对车门结构和焊点的疲劳寿命进行了分析研究。首先对车门疲劳分析和有限元仿真中所运用到基础知识进行简介,然后建立车门的有限元模型并进行仿真计算,在对车门进行了Slam(车门关闭) 分析得到应力应变分布结果的基础上,在N-code 软件中,利用时域疲劳分析方法,得到车门钣金及焊点的疲劳损伤。最后在此基础上,对焊点寿命较低的部位进行了初步的优化改进,通过计算,得出优化改进后的损伤值比原来有所降低,证明了优化改进的可行性与合理性。本文的研究工作可为车门焊点的设计、提高车门使用寿命提供依据,同时也可汽车车身、发动机引擎盖、行李箱等焊接结构的焊点设计提供技术支持。
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