Abaqus在汽车行业的解决方案

基于abaqus某轿尾门耐久开裂改进分析陆志成、李径亮、刘文华神龙汽车有限公司技术中心/车身部/车身分部摘要:本文基于尾门做耐久实验过程中出现的局部开裂问题，进行结构耐久性能的计算分析及改进设计。

按照尾门实验边界条件通过abaqus进行过冲击分析，得到破坏区域的应力，与实验结果对标，建立CAE分析结果与试验结果相关性。

根据失效尾门内板应力水平通过耐久损伤分析BASQUIN方程来确定相同材料的尾门内板疲劳弱区交变应力目标值。

优化开裂区域的结构，按照对标后的方法评估改进后的方案，给出满足疲劳目标性能要求的尾门结构。

改进后的尾门耐久试验结果表明，耐久性能达到了预期寿命，满足了开闭耐久的性能要求。

关键字: ABAQUS，尾门耐久 BASQUIN方程结构改进1. 引言尾门的设计直接影响到整车的造型效果、密封性、视野以及噪声控制等诸方面。

尾门结构设计与附件布置考虑的因素也较多，既要保证尾门与整车的协调一致，还要保证行尾门本身的技术要求。

尾门焊接总成包括尾门内外板（或称为内外蒙皮）、尾门加强件等，是一个整体涂漆、未装配状态的钣金焊接总成，是实现尾门整体造型效果、强度、刚度及附件安装的基础框架。

尾门作为汽车的组成部分，是车身尾部最富变化和最受人关注的对象。

一方面，尾门作为车身结构中的重要组成部分，其造型风格、强度、刚度、可靠性及工艺性等必需满足车身整体性能的要求；另一方面，尾门自身的视野性、安全性、密封等性能，既对整个车身结构性能影响较大，也是尾门能要求的重要部分。

在新车型的设计开发过程中需要进行大量的试验，以保证性能优良质量可靠的产品交付至用户手中。

某车型在尾门在50000次开关耐久试验过程中，发现锁扣加强板区域出现开裂，如图1所示。

由于时间紧迫，要求计算机辅助工程部门(CAE)借助有限元分析手段尽快找出解决方法。

图1 尾门内板开裂2. 尾门耐久CAE计算及与试验对标分析分析前首先对售后出现开裂的尾门内板进行失效分析，并对工况进行简化，简化为CAE可以进行模拟分析的工况。

基于Abaqus的汽车车门瞬态应力分析汽车是我们日常生活中不可缺少的交通工具，对于汽车的品质要求越来越高，其中车门作为保障车辆安全的关键组成部分，在保护车辆内部物品和乘客、驾驶员的安全方面具有非常重要的作用。

车门在使用过程中也难免受到各种冲击和载荷，需要进行瞬态应力分析才能保证其安全性。

Abaqus是一款非常强大的有限元分析软件，可以用于进行汽车车门瞬态应力分析。

下面，我们就从以下几个方面来介绍汽车车门瞬态应力分析：1.建立车门的有限元模型首先需要根据实际的车门几何形状，建立其有限元模型。

这一步需要对车门进行测量，然后使用CAD软件建立车门的几何模型，再导入Abaqus进行有限元网格剖分，得出车门的有限元模型。

2.进行载荷和边界条件的约束车门需要考虑多种载荷，例如行驶时的风载荷、路面的震动载荷、车辆撞击等。

在进行有限元分析时，需要将这些载荷施加到车门的模型上。

另外，还需要考虑边界条件，例如车门上的铰链、锁等，这些条件也需要在分析中进行考虑。

3.进行瞬态应力分析在完成有限元模型的建立、载荷和边界条件的约束之后，就可以进行瞬态应力分析了。

瞬态应力分析可以模拟车门在受到冲击时的变形和受力情况，有效地预测车门受力情况，确定车门需要的材料和结构强度。

4.分析结果的输出和后处理在进行瞬态应力分析后，需要对分析结果进行输出和后处理。

输出的结果包括车门的应力分布、变形情况等，这些数据可以帮助我们全面了解车门的受力情况。

在后处理中，可以进行图像分析、数据分析等，进一步深入分析汽车车门的受力情况。

总之，汽车车门瞬态应力分析是确保汽车安全性的重要环节。

Abaqus作为一款非常强大的有限元分析软件，可以在汽车设计和制造中发挥重要的作用。

通过进行瞬态应力分析，可以得到汽车车门的受力情况，从而确定车门的材料和结构强度，保障车辆的安全。

在汽车制造行业，车门是车辆最重要的保障部件之一。

除了传统的耐久性、功能性和美观性之外，车门在现今的车辆设计中还要考虑到轻量化和成本控制。

ABAQUS在汽车工业的应用整车分析：有限元模型包含各种零件，采用三维梁单元、壳单元、实体单元构成：重力荷载下的底盘的应力分刹车制动时底盘的应力分布：布：在不平整的路面上行驶——子结构：发动机方面的分析：Abaqus因其强大、精确和灵活的接触功能享有盛名，并可以对各种耦合场进行精确的模拟。

曲柄连杆机构—发动机连杆强度分析：下图是奇瑞公司的发动机连杆有限元模型，对大量非线性和多工况的内容进行了分析。

曲柄连杆机构—曲轴孔扭曲的分析：下图是GM汽车公司的曲轴孔扭曲的有限元模型及计算结果。

曲柄连杆机构—曲柄连杆机构的模拟：Abaqus独特的CONNECTOR单元可以模拟复杂的机构运动，部件可以是刚体也可以是变形体。

下图是上海内燃机研究所的曲柄连杆机构有限元模型及计算结果。

进排气系统—复合材料进气歧管强度分析：利用Abaqus与MOLDFLOW接口，得到复合材料进气歧管准确的材料本构关系，然后进行强度分析。

进排气系统—排气歧管的热应力分析：采用流固耦合分析方法，计算排气歧管的温度场和热应力。

下图是奇瑞公司的实机运行过程中发生裂纹的排气歧管模型，计算后提出了新的合理方案。

进排气系统—消音器声固耦合分析：进排气系统是汽车噪声的重要来源，采用Abaqus完全或顺序声固耦合分析，可以得到其中的声压分布，为发动机的降噪设计提供依据。

机体系统—机体模态分析：Abaqus中的Lanczos求解器可以快速准确的进行特征值提取，同时AMS求解器可以解决大规模模型的问题。

机体系统—缸体及轴承盖装配体应力分析：Abaqus采用其独有的子模型功能，方便的对总体模型进行局部细化，得到局部的详细的应力分布，为改进设计提供依据。

机体系统—缸体温度场分析：下图是利用Abaqus对发动机内的热固耦合进行分析的结果。

世界著名的发动机公司如AVL均采用Abaqus做为其产品的分析工具。

机体系统—缸盖温度场分析：采用流固耦合方法计算缸盖的温度场分布。

ABAQUS车架强度分析引言车架是汽车的重要组成部分，对汽车的结构强度和安全性起着至关重要的作用。

在汽车设计和制造过程中，进行车架的强度分析是必不可少的一环。

本文将介绍使用ABAQUS进行车架强度分析的方法和步骤。

ABAQUS概述ABAQUS是一种基于有限元分析方法的工程仿真软件，广泛应用于机械、航空航天和汽车工程等领域。

它可以模拟复杂结构的应力、变形和破坏行为，并能够提供准确的数值解。

车架建模首先，需要对车架进行几何建模。

可以使用ABAQUS提供的建模工具进行建模，也可以导入其他CAD软件中绘制的车架模型。

在建模过程中，需要注意车架的细节和几何特征，例如管道、连接点和支撑等。

建模完成后，将车架模型导入ABAQUS进行后续分析。

材料属性定义在进行强度分析前，需要定义车架材料的力学性质。

这包括材料的弹性模量、泊松比、屈服强度等参数。

这些参数可以从材料数据手册中获得，也可以通过实验测试获取。

在ABAQUS中，可以通过创建材料属性来定义车架材料特性。

载荷和边界条件在进行强度分析前，还需要定义施加在车架上的载荷和边界条件。

载荷包括静载荷和动态载荷，静载荷可以是重力、加速度等，动态载荷可以是冲击、振动等。

边界条件包括固定支撑和约束条件，用于限制车架的运动自由度。

在ABAQUS中，可以通过创建节点荷载和边界条件来定义这些载荷和条件。

网格划分在进行强度分析前，需要对车架进行网格划分，将其离散为有限个小单元。

划分精度对分析结果的准确性有重要影响，需要根据实际需要进行合理的网格划分。

在ABAQUS中，可以通过设置网格划分参数来进行网格生成。

强度分析完成以上准备工作后，可以进行车架的强度分析了。

在ABAQUS中，可以选择适合的分析模型和求解器进行分析。

常用的强度分析方法包括静力学分析、动力学分析和疲劳分析等。

对于车架强度分析，一般采用静力学分析。

在分析过程中，ABAQUS会根据载荷和边界条件，计算车架的应力和变形情况。

ABAQUS铁路车辆行业解决方案ABAQUS 在铁路机车行业 CAE 分析中的应用铁路是我国的主要运输方式，在国民经济中起着非常重要的作用。

体力的客货运输量占我国总运量的 50%,是国民经济的发展先导。

近年来，国民经济迅猛发展，由于以前忽视了对铁路的投入，铁路运输已经成为制约国民经济发展的瓶颈。

现在，政府正在加大基础设施的建设，以改变铁路发展的落后状态。

铁路车辆分析中的应用铁路车辆是铁路运输中直接载运旅客和货物的工具，是铁路中的一个主要环节。

作为轮轨车辆的一种，铁路车辆具有:自行导向，低运行阻力，成列运行等特点。

由于机车沿轨道运行，没有独立操纵运行方向的机构，车与车之间需设置连接缓冲装置进行动力传递，因此连接缓冲装置的设计非常重要。

同时，随着经济发展，运输对车辆的要求越来越高，车辆上的各种装备货物越来越多，因此，车辆的设计和制造应采用新的材料、工艺和结构来降低自身重量，负载更多的货物，而这种新的设计有必须经过相关的强度刚度校核。

铁路机车从出现至现在，由于不同目的、用途和运用条件，车辆的结构和类型形形色色，但总的来说，可以概括为一下五个基本部分：车体：是容纳运输对象的地方，是安装和连接其他四个组成部分的基础。

走行部：其介于车体和轨道之间，引导车辆沿着钢轨行驶和承受来自车体以及线路的各种载荷并缓和动作用力，是保证车辆运行品质的关键部件，也称为转向架。

制动装置：是保证列车准确停车及安全运行所必不可少的装置。

由于整个列车的惯性很大，不仅要在机车上设置制动装置，还必须在每辆车上设置制动装置。

连接缓冲装置：车辆要成列运行，一定要借助连接装置，同时还应在每列车之间设置缓冲装置以缓和列车的冲动。

车辆内部设备：是可以为运输对象服务而设置于车体内的固定附属装置。

如客车上的卧铺，行李架等等。

行走部分析中的应用行走部是机车运行中的主要部件，在行走部的设计中必须考虑一下内容：1 强度和刚度：行走部必须保证足够的刚度和强度，特别是转向架构架对刚度的要求比较高，因为它是转向架的基础，若刚度部足，回影响各部分之间的相对位置。

浅谈ABAQUS单元选择在汽车插接器行业的应用作者：祁顶春左海清来源：SIMULIA摘要：有限单元分析（FEA），也称为有限单元法（FEM），是求解场问题数值解的一种方法。

工程中的分析可以概括为对场的分析，所以说场问题的求解在工程中应用相当广泛。

ABAQUS 作为全球最流行的分析软件之一，其MESH 模块中的单元选择是相当重要的，本文将对ABAQUS 分析软件在汽车插接器行业模拟分析时单元的选择进行详细的阐述。

(一) ABAQUS 为什么要进行单元划分ABAQUS 分析软件不同于一般的绘图软件，但它本身也有绘图的功能，它的内部求算精度和速度在一定程度上取决与你的电脑配置。

不同的求算方法所得到的精度也是不同的。

相同的求算方法不同的单元选择所得到的结果也不同。

所以说它的最终分析结果是一个近似值。

它的内部求算原理我形象地用我国古代数学家刘徽(公元三世纪)的割圆术来作比喻。

我们可通过作圆的内接正多边形，近似求出圆的面积。

设有一圆，首先作圆内接正六边形，把它的面积记为A1；再作圆的内接正十二边形，其面积记为A2；再作圆的内接正二十四边形，其面积记为A3；依次作下去(一般把内接正6×2n-1 边形的面积记为An)可得一系列内接正多边形的面积：A1，A2，A3，…，An，…，它们就构成一列有序数列。

我们可以发现，当内接正多边形的边数无限增加时，An 也无限接近某一确定的数值(圆的面积)，这个确定的数值在数学上被称为数列A1，A2，A3，…，An，… 当n→∞(读作n 趋近于无穷大)的极限。

相应的在ABAQUS 中进行MESH 划分时，单元划分的越细，曲面部分单元过渡的越好，就越接近于实体模型，所得到的结果就越精确。

(二) ABAQUS 在进行单元划分时单元选择的重要性针对不同的汽车插接器的力学或电热分析时，不但要选择不同的单元类型，同时还要注意单元属性的选择。

每一个环节错选就可能导致分析不能进行，或者分析不精确，进而增加没有必要的资源浪费，或者由于时间的紧迫性而错失项目良机。

论文所属行业:汽车Abaqus在汽车发动机罩铰链强度分析中的应用梁艮文，盛守增，王俊长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心，河北省保定市071000摘要：文章采用Abaqus软件非常强大的非线性有限元知识对汽车发动机罩铰链进行强度分析，分析结果为发动机罩铰链结构设计提供参考。

关键词：发动机罩；铰链；强度Abaqus Application To Strength AnalysisFor Automotive Bonnet HingeLIANG Genwen, SHENG Shouzeng, WANG JunR&D Center of Great Wall Motor Company, The Automobile Engineering Technology & Research Center ofHebei Province, Bao Ding, 071000, hebei, chinaAbstract: The article is strength analysis for automotive bonnet hinge introducing Abaqus software powerful nonlinearity finity knowledge, the analysis results provide a reference for the bonnet hinge design. Key words: bonnet; hinge; strength0 引言随着人民生活水平的不断提高，汽车作为一种方便、舒适的交通工具得到越来越多的消费者青睐。

由于交通事故的频繁发生，消费者在购车过程中更加重视汽车的安全性及可靠性。

发动机罩的主要作用是方便机舱内各零部件的维修保养，保护机舱内各零部件，隔离噪声，保护行人。

发动机罩铰链用来固定和旋转发动机罩，它的强度对发动机罩发挥其作用有着非常重要的意义。

abaqus案例Abaqus是一款由法国达索系统公司开发的有限元分析软件。

它提供了强大的分析工具和高度可定制的建模环境，使工程师能够在各种领域进行准确的仿真分析。

在本文中，我们将介绍一些使用Abaqus的真实案例，以便更好地了解该软件的功能和应用。

1. 案例一：汽车碰撞分析汽车碰撞是交通事故中最常见的一种，也是最危险的一种。

利用Abaqus进行汽车碰撞仿真分析可以帮助工程师更好地理解碰撞过程和车辆的结构变形情况。

在这个案例中，我们将对一辆小型轿车进行碰撞测试。

首先，我们需要建立一个准确的车辆模型。

通过CAD软件，我们可以设计出车辆的外形，并将其导入Abaqus中。

接下来，我们需要添加材料属性和约束条件，以便对车辆进行仿真分析。

在这个案例中，我们使用了钢材作为车辆的材料，并设置了车辆的边界条件和碰撞速度。

通过Abaqus进行汽车碰撞仿真分析后，我们可以得到车辆在碰撞过程中的应力、应变和变形情况。

此外，我们还可以观察到车辆的安全性能和结构强度是否符合标准要求。

这些结果可以帮助汽车制造商更好地设计和改进汽车结构，以提高车辆的安全性能和耐用性。

2. 案例二：桥梁结构分析桥梁是重要的基础设施之一，其结构的稳定性和安全性对人们的出行和生活具有重要影响。

利用Abaqus进行桥梁结构分析可以帮助工程师更好地了解桥梁的结构特性和受力状态，以便更好地设计和改进桥梁结构。

在这个案例中，我们将对一座悬索桥进行分析。

首先，我们需要建立一个准确的桥梁模型，并添加材料属性和约束条件。

接下来，我们需要对桥梁进行荷载分析，以便了解桥梁在不同荷载下的受力状态和变形情况。

通过Abaqus进行桥梁结构分析后，我们可以得到桥梁在不同荷载下的应力、应变和变形情况。

此外，我们还可以观察到桥梁的结构稳定性和安全性能是否符合标准要求。

这些结果可以帮助桥梁工程师更好地设计和改进桥梁结构，以提高其安全性能和耐用性。

3. 案例三：电子设备热分析电子设备的热管理是一个重要的问题，因为过热会导致设备故障或损坏。

基于abaqus在某机罩开闭耐久分析中的应用陆志成，刘文华，李径亮神龙汽车有限公司技术中心湖北武汉430056摘要：针对某车在机罩开闭耐久试验过程中出现的焊点区域开裂问题，利用abaqus显式分析进行冲击耐久分析，验证了试验中出现的开裂问题，并结合计算结果给出优化改进措施，从而使机罩焊点区域开裂问题得到解决。

关键字：开闭耐久；nastran；机罩；准静态1引言汽车零部件的强度大小将直接影响汽车的有效使用寿命，零件的局部应力集中将导致零件的局部开裂甚至断裂，使汽车零部件或总成的功能失效。

因此对于代表汽车外观和涉及用户安全的汽车车身来说，具有足够的车身强度是必要的。

某车型的机罩在做冲击耐久试验到60%的时候，出现锁扣区域部分焊点开裂的问题，冲击耐久性能是机罩的一个重要考核的性能，本文在保证各个部件的定义不变的前提下，采用nastran软件对焊点的位置进行优化分析，来满足冲击耐久的要求。

2机罩冲击耐久试验方法机罩的冲击耐久试验是对车身、环境件以及机罩部件开闭耐久性进行确认，试验时将机罩系统装在整车上进行。

试验前需对机罩及相关环境件进行符合性检查和间隙面差的测量，在一定高度下关闭3000次，前2000次每隔500次检查一次结果，后1000次每隔200次检查一次。

所有机罩功能（开闭，手动操作，密封）正常且无噪音；相关零件没有任何开裂，脱焊，脱落，没有任何可视范围变形（包括铰链不应出现间隙），与环境件不出现磕碰痕迹。

3冲击耐久过冲击计算分析发动机罩由内板、外板、锁扣加强板、锁扣、铰链及加强板组合而成，外板为空间曲面板，要迎合整车造型的需求，体现轿车的外形风格，结构优化的空间不大。

内板为薄钢板，筋条网格状布置，其主体结构可根据需要布置孔洞，以减轻自身重量，内板的作用还包括：加强结构刚度、达到足够的抗凹性能及满足碰撞（行人保护）法规要求，此外兼顾加工工艺、轻量化、车身的防腐蚀和最低成本原则等方面的需要。

某轿车发动罩总成由图1所示部件组成。