汽车后视镜抖动的试验和仿真分析(2)

　　图4 后视镜的模态有限元分析结果

　　有限元模型完成后，再分别赋予材料属性，并对模型施加约束条件，约束按照车门的实际工作状态处理，约束门锁与铰链处的三个方向的平动自由度，另外再约束侧门与侧围接触部位的Y向平动自由度，当这些设置完成以后，然后提交RADIOSS进行计算。计算结果如下图4。

　　为了明确掌握有限元分析与试验的符合情况，将两者的结果进行了对比，见下表1。通过表1可以看出：试验结果与有限元分析结果差别很小，说明仿真分析结果有较高的可信度，因此可以通过有限元仿真的方法，实现对结构的改进。

　　4.2 设计修改及验证分析

　　从上述试验和分析可以看出：后视镜抖动的主要原因在于垂直振动的频率较低，提高该模态的频率值是本次修改的重要目标。利用Hyper study的优化分析以及类似后视镜的结构发现，两个因素对计算结果有重要影响[3]：第一，三角座(见图5)的材料属性对模态影响较大，该零件的材料为PA6，弹性模量较小，通过与供应商联系确认，可通过增加玻璃纤维(GF)与金属粉(MD)来提高材料的弹性模量，进而提高后视镜的模态频率。

　　图5 后视镜三角架

　　图6 后视镜修改前后结构对比

　　第二，后视镜内部玻璃支架结构特点的影响，该支架仅与后视镜外壳进行连接(见图6(a))，没有与三角支架连接，而且该支架质量较大造成后视镜重心总体偏向外侧，形成类似悬臂梁的结构，使后视镜更易于发生振动。为此，对该结构进行了修改，修改后的结构见图6(b)。

　　完成上述修改，重新建模进行有限元分析，分析结果见下表2。从表2中可以看出修改后的第一阶上下振动频率提高到了34.24Hz，而第二阶前后振动频率也增加到40.53Hz，有效避开了激励源的共振频率，基本满足设计要求。该款车在随后的路试中，后视镜没有出现抖动的情况，说明上述修改效果确实有效。

　　表2 修改前后的后视镜有限元分析结果

　　5 分析与结论

　　针对国内某款车出现后视镜抖动的情况，通过试验找到了抖动的原因。为了快速的找到结构设计的缺陷及改进的方法，通过在Hypermesh中建立有限元模型，并通过RADIOSS进行了多次分析，找到了后视镜抖动的设计缺陷，并从修改零件材料和零件结构的角度进行了修改，修改后的后视镜没有出现抖动的情况，这为解决后视镜抖动提供了一种解决方法。