基于HyperWorks的C301轿车车门模态分析

戴小虎

        有限元的基本理论
        所谓有限元法（Finite Element Method）就是关于连续体（连续结构）的一种离散化的数值计算方法，亦即在力学模型上近似的数值方法，它的基本思路是：假想地将连续体（连续结构）划分为有限多个单元。这些单元都由具有一定自由度的节点相互连接而成。这样，原来的连续体（连续结构）就变成为由有限多个单元装配而成的离散结构，原有连续体的无限个自由度的问题就变为离散结构的有限多个自由度的问题。
        结构有限元法一般选择简单的函数近似地表达单元内位移变化规律，利用力学推导建立单元的平衡方程式，再把所有单元的方程组集合成表示整个结构的力学特性的代数方程组，最后引入边界条件求解代数方程组而得到数值解。由此可见，有限元法是从力学模型上采用分块近似，这在数学上只须求解一系列线性代数方程组，从而避免了求解力学微分方程这一繁难的环节，宜于用计算机进行求解。
        有限元法的主要优点是物理概念清晰，容易理解和掌握，适用性强，应用范围广泛，许多复杂的工况和边界条件都可灵活地加以考虑。
        2.2 模态分析的基础理论
        新车型的前车门结构设计一般是在原有车型前车门结构的基础上，通过改进某些结构件的设计和布置而完成的。新车型的前车门结构能否满足刚度及强度的基本要求，进行有限元分析是目前广泛采用的方法。有限元分析方法的优点是分析过程中不依赖于实物及样车试验，因此可以从设计初期就开始对设计进行分析、评价和优化。
        近年来，随着大容量、高速度计算机的出现以及计算机辅助分析技术在车身结构设计中开始广泛应用，使并行设计的方法在前车门结构设计中得到充分体现和迅速发展。
        模态分析是研究结构动力特性的一种近代分析方法，采用试验和理论分析相结合的方法来识别系统的模态参数（模态刚度、模态阻尼、模态振型等），是系统辨别方法在工程振动领域中的应用，也是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。
        2.3 建立有限元模型
        建立车门结构的有限元模型，就是根据所研究的问题的具体情况，选择合适的有限元单元，对车门结构进行数学离散化，给这个模型赋予合适的材料属性，进行边界条件的模拟，进行模型的调试，最后提供一个具有可接受的精度的车门结构的仿真模型的过程。有限元模型是进行有限元分析的基础，也是前处理部分的主要任务。有限元模型的精度对问题的求解规模和准确性有很大的影响。
        建立车门结构的有限元模型基本上有两种情况:一类是车门结构的简化模型，一类是车门结构的详细模型。简化模型是在车门构造选择和车门结构概念发展阶段建的有限元模型，而详细模型是在车门结构设计细化和车门结构设计验证阶段建的有限元模型。这两类模型有着不同的特点，它们的差异主要表现在计算精度、计算速度和对硬件的要求上。车门结构的详细模型可以给分析计算提供较高的精度，但是利用详细模型进行计算对计算速度以及硬件的要求比较高，本文使用车门详细有限元模型。
        2.4 车门有限元模型模态分析
利用OptiStruct对车门有限元模型进行模态分析。OptiStruct是卓越的一个有限元结构分析和优化软件，内含一个准确快速的有限元求解器，用于进行概念设计和细化设计。用户使用其中的标准单元库和各种边界条件类型，可以进行线性静态和自然频率优化分析。Altair HyperMesh®与OptiStruct的图形接口十分完善，用户可以快速便捷地进行建模、参数设置、作业提交和后处理等一整套分析流程。

白夜行

谢谢楼主， 楼主加油

xly1986

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加强板

了解一下    谁有hyperworks 1.1的 谢谢