息玲玲 刘鹏 姜岩 张剑
长安汽车工程研究总院汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室、重庆、401120
摘要：国家标准及企业标准都对车上后视镜性能有一定的要求，不合格的后视镜设计会产生影响乘车人的视野清晰度等情况，造成安全隐患。本文阐述了用有限元方法对后视镜进行分析，在性能结果达不到标准的情况下，运用CAE分析进行优化设计，结合工程实际达到目标值要求。
关键词: 外后视镜，CAE，有限元，安全
1 概述
中华人民共和国汽车行业标准中定义后视镜，是一种能在规定视野内，映出后方清晰图像的装置（但不包括潜望镜这类复杂的光学系统）。一般由镜片、保持件、方向调节件、支架等组成。某车上后视镜的结构组成见右图1。其安装位置多样，包括车门三角区、车门外蒙皮、车门A立柱、车门三角窗立柱等。GB15084-1994中规定了汽车后视镜的性能及安装要求。提到后视镜要有一定的“耐振性”，行驶中“镜片应保持原正常使用位置”。由于汽车行驶工况的复杂性，及随着车速变化引起的轮胎不平衡等等因素，使得传到后视镜的激励力在一个频率范围内变化，为了保证外后视镜的振动在国家及企业标准内，要对其固有频率进行控制，避免行驶中发生共振。企业对后视镜的设计规范中，要求进行固有频率测定。利用加速度传感器布置在后视镜及车身上，对后视镜施加激振打击，通过40通道模态信息采集器测定后视镜的固有频率。评定标准为，外后视镜固有频率必须大于等于40Hz。
本文应用通用有限元求解器计算外后视镜的模态值来评价其性能，目标值参照企业经验标准。
2 有限元建立与工况分析
通过Altair的前处理工具HyperMesh建立外后视镜的有限元模型，并进行材料属性的设置，约束条件以及分析工况的建立。
2.1 后视镜模型的建立
后视镜单体采用实体单元模拟，镜片调节器总成及镜片使用集中质量模拟，螺栓使用RBE2模拟，模型见图2示。后视镜各部件材料参数见表1。
2.2 分析模型
我们将后视镜安装在车门上进行分析，本例为三个螺栓连接，见图3。
