1 概述

    车门是车身设计中十分重要而又相对独立的一个部件，车门刚强度不足会引起车门边角处的变形量过大，造成车门卡死、关闭力增大、密封不严导致漏风、渗水等现象。

    车门垂向刚度是车门刚强度分析的一项重要指标。车门垂向刚度分析是模拟车门在打开一定角度状态下，在乘员上下以及乘员利用车门支撑身体而产生的垂直载荷作用下，能够抵抗变形的能力。本文以某轿车后车门为例，运用 Altair HyperMesh软件建立带 B柱后车门有限元模型，运用 Abaqus对车门进行垂向刚度分析，并针对分析结果提出优化方案

2 分析模型

2.1 有限元模型

分析模型是由白车门+门铰链+带B柱部分白车身组成，车门相对于车身旋转一定角度，该分析模型考虑了铰链与其连接部位之间的接触以及材料的非线性^[1]。有限元模型如图 1 所示：

2.2 边界条件及加载

约束车身截取断面处节点 123 自由度，车门锁安装中心处沿车身横向方向移动自由度；在车门锁安装中心点沿垂向加载。如图 2所示

3 计算结果

测量点位移为 9.73mm，残余变形为 0.46mm，应力分布云图如图 3所示，在 B柱铰链安装及门铰链安装处出现应力集中。

从应力分布云图可以看出，此模型中的薄弱点集中在车身及车门铰链安装位置。因此主要针对该处进行优化。

4 优化方案及结果

4.1 优化方案

在 B 柱上铰链安装位置增加一铰链加强板，在车门上下铰链处各增加一铰链加强板，如

下图所示：

4.2 优化结果

优化方案分析结果如下表所示：

5 结论

本文使用 Hyperworks 和 Abaqus 对车门垂向刚度进行了分析，在此基础上对车身及车门上下铰链安装位置处进行了优化，得到以下结论：

1) 该车门垂向刚度不满足设计目标值，存在下掉风险，必须进行优化；

2) 影响车门垂向刚度的因素主要是车身铰链及车门铰链安装处的结构，通过对其进行优化，能有效提升车门刚度，减小车门下掉风险。