基于ABAQUS的后视镜振动性能分析研究及试验设计

摘要

车外后视镜是汽车主动安全的重要装置之一。据有文献统计,在我国由于后视镜设计制造缺陷造成的交通事故约占交通事故总数的30%;在美国这一比例约为20%,而在高速公路上,此比例则高达70%。前期开发阶段后视镜的动态性能难以控制,本文针对该问题做了如下工作。
　　 首先,本文从后视镜的结构角度出发分析了后视镜在振动条件下镜面偏转的原因,依据经验识别出影响后视镜振动性能的主要参数,为后期建立针对后视镜振动性能建立CAE模型提供建模依据,应用动力学原理分析了后视镜系统的应力、应变、位移和时间之间的关系,建立起了后视镜系统的三维方程,在此基础上进一步应用有限元方法针对后视镜系统的具体特殊性建立模型。
　　 其次,通过相关设备测得仿真所需要的相关数据,提出了适合于后视镜振动仿真评价的镜面转角法,用仿真与实物试验并举的方法在振动试验台架上进行实物试验,通过试验与仿真进行结果对比证明了计算机仿真的可行性。
　　 最后,在仿真的基础上运用田口方法对影响后视镜振动性能的各个主要参数进行组合,根据仿真结果最终成功对某款自主品牌轿车后视镜的振动性能进行了优化。
　　 结果表明:
　　 1.镜面驱动器的旋转刚度对后视镜系统的振动性能影响最大,在其它条件不变的前提下,使用大刚度镜面驱动器的后视镜振动性能比使用小刚度镜面驱动器的后视镜要提高约41.4%。
　　 2.支座材料对后视镜系统振动性能影响次之,在其它条件不变的前提下,使用AlSil2Cu合金材料支座,后视镜振动性能提高约28.8%。
　　 3.转动枢轴的旋转刚度对后视镜振动性能的影响排在第三位,在其它条件不变得情况下,转动枢轴刚度为959N·m/rad的后视镜比刚度为708N·m/rad的后视镜振动性能要提高约15%。
　　 4.基板材料对后视镜振动性能的影响排在第四位,在其它条件不变得情况下,基板采用AlSil2Cu合金材料后,后视镜振动性能能提高约11.5%。
　　 5.镜面厚度对后视镜振动性能影响排在第五位,在其它条件不变得情况下,采用薄的玻璃镜片能使后视镜振动性能提高约8.7%。