汽車后視鏡抖動的試驗和仿真分析

　　圖4 后視鏡的模態有限元分析結果

　　有限元模型完成后，再分別賦予材料屬性，并對模型施加約束條件，約束按照車門的實際工作狀態處理，約束門鎖與鉸鏈處的三個方向的平動自由度，另外再約束側門與側圍接觸部位的Y向平動自由度，當這些設置完成以后，然后提交RADIOSS進行計算。計算結果如下圖4。

　　為了明確掌握有限元分析與試驗的符合情況，將兩者的結果進行了對比，見下表1。通過表1可以看出：試驗結果與有限元分析結果差別很小，說明仿真分析結果有較高的可信度，因此可以通過有限元仿真的方法，實現對結構的改進。

　　4.2 設計修改及驗證分析

　　從上述試驗和分析可以看出：后視鏡抖動的主要原因在于垂直振動的頻率較低，提高該模態的頻率值是本次修改的重要目標。利用Hyper study的優化分析以及類似后視鏡的結構發現，兩個因素對計算結果有重要影響[3]：第一，三角座(見圖5)的材料屬性對模態影響較大，該零件的材料為PA6，彈性模量較小，通過與供應商聯系確認，可通過增加玻璃纖維(GF)與金屬粉(MD)來提高材料的彈性模量，進而提高后視鏡的模態頻率。

　　圖5 后視鏡三角架

　　圖6 后視鏡修改前后結構對比

　　第二，后視鏡內部玻璃支架結構特點的影響，該支架僅與后視鏡外殼進行連接(見圖6(a))，沒有與三角支架連接，而且該支架質量較大造成后視鏡重心總體偏向外側，形成類似懸臂梁的結構，使后視鏡更易于發生振動。為此，對該結構進行了修改，修改后的結構見圖6(b)。

　　完成上述修改，重新建模進行有限元分析，分析結果見下表2。從表2中可以看出修改后的第一階上下振動頻率提高到了34.24Hz，而第二階前后振動頻率也增加到40.53Hz，有效避開了激勵源的共振頻率，基本滿足設計要求。該款車在隨后的路試中，后視鏡沒有出現抖動的情況，說明上述修改效果確實有效。

　　表2 修改前后的后視鏡有限元分析結果

　　5 分析與結論

　　針對國內某款車出現后視鏡抖動的情況，通過試驗找到了抖動的原因。為了快速的找到結構設計的缺陷及改進的方法，通過在Hypermesh中建立有限元模型，并通過RADIOSS進行了多次分析，找到了后視鏡抖動的設計缺陷，并從修改零件材料和零件結構的角度進行了修改，修改后的后視鏡沒有出現抖動的情況，這為解決后視鏡抖動提供了一種解決方法。