1概述
随着胶粘剂技术的发展,汽车胶粘剂越来越多地应用于汽车设计中。 在汽车产品中,诸如密封胶,阻尼粘合剂,阻尼粘合剂,包边粘合剂和结构粘合剂之类的粘合剂都已成为必需。 材料。 但是,密封胶,减振胶,包边胶等大多数汽车胶都是功能胶,主要以PVC材料为基材,强度低,不适合结构连接。 相反,使用环氧树脂。 以PU材料为基材的结构胶可以有效地用于车身结构的连接。 汽车结构胶不仅可以提高车身刚度,耐用性并降低结构应力集中,而且还可以实现不同材料的异质连接(在车身上应用镁铝合金和其他材料),这对于汽车的研究也很重要 轻量意味着,同时,结构粘合剂中的结构泡沫可以用于填充车身结构的空腔,并且可以通过迅速增加空腔的局部刚度来改善车身的整体性能。
车用结构胶 白车身门框变形的分析是在白车身扭转条件下的常规分析。 白车身门框的过度变形可能会引起一系列的问题,例如过度降低噪声性能,因此在扭转条件下白车身门框的变形必须严格控制在一定范围内。 本文以某车型的白车身为例,使用Altair的HyperMesh软件对结构胶(胶粘剂)和结构泡沫(结构泡沫)进行有限元建模。 在不改变车身结构的前提下,借助CAE手段,研究了两种不同的汽车结构胶对白门框车身变形的优化效果,并提出了变形的优化方案。 需要白色门框内的门框。
2结构胶的应用背景及优点
随着汽车工业的发展和人们对汽车性能要求的不断提高,传统的车身连接技术已不能满足人们的需求。 随着汽车胶接技术的不断成熟,结构胶在车身上的应用可以有效提高车身的刚度和耐用性,降低结构的应力集中,并有效地连接不同的材料。 因此,结构胶在车身上的应用越来越广泛。 。
图1结构胶在车身上的应用
与传统的焊点连接相比,结构胶具有明显的优势:
它可以消除结构应力突变,减少接头处的应力,并均匀地分配载荷;
改善结构的疲劳寿命,并具有较高的承载能力;
进行不同材质的连接,提高连接强度等。
3人体结构胶的有限元模拟
3.1粘胶材料的材料参数
3.2结构胶的仿真胶粘
结构胶可以通过Solid,RBE2和RBE3单元进行模拟,胶固体单元与结合的基材之间的连接可以通过RBE2单元进行模拟,与结合的基材之间的连接可以通过RBE3进行模拟,如图所示。 下图:
图3结构粘胶模拟
在HyperWorks中,根据车身结构的应变能,将车身结构的应变能较大的区域用作施加结构胶的区域(下图中的白色突出显示区域),并进行连接 并合理确定和控制连接的板。可以创建胶合板之间的公差和胶合厚度(约0.2--05mm),如下图所示:
3.3结构泡沫的模拟
结构泡沫建模可以直接使用四面体固体元素进行粘胶模拟。 具体步骤如下:
4结构胶在优化乘用车白车身门框变形中的应用
下图显示了前后挡风玻璃为白色的乘用车模型的有限元模型,其中节点数为704763,单元数为693983。以上两种结构胶的建模方法为 在不改变该车型的车身结构的前提下使用以下的前提下,优化该车型的车门框架变形(扭转条件)。
扭转条件下门框变形分析的边界条件为:
限制左后减震器和右后安装支架的安装孔的中心点;
前减震器安装孔在左右两侧的中心确定了一个关系约束。
在左右前减震器安装支架的安装孔的中心点之间施加一定的扭矩,该扭矩可以等效于图中所示节点的Z方向力。
4.1结构胶的应用胶粘技术的优化
根据白车身扭转条件下的应变能,在应变能较大的区域涂抹结构胶,如下图所示:
门框变形的优化结果如下:
从分析结果可以看出,优化后的门框变形减少了约7.5%,H方向的变形略高,为11.09%,总体优化效果不显着。
4.2结构泡沫技术的优化应用
根据白车身扭转条件下的应变能,用结构泡沫填充应变能较大的区域,如下图所示:
图9结构泡沫优化计划
优化结果如下:
从分析结果可以看出,每个优化的门框的变形都显着降低,都在30%以上,扭转刚度值提高了18.84%,扭转模态也提高了1.76 Hz,整体优化 效果很理想。
5结论
本文借助Altair的HyperMesh软件,对结构胶和结构泡沫进行了有效的有限元模拟。 在不改变车身结构的情况下,采用CAE方法分析了扭转条件下白车身门框的两种结构胶。 变形的优化效果。 从分析结果可以看出,结构粘胶和结构泡沫对减少每个门框的变形有一定的作用。 其中,结构泡沫粘合技术对减少车身门框的变形具有显著作用。 减少超过30%。 刚度的增加也达到了18.84%,这是理想的优化解决方案。