随着用户对汽车舒适性越来越重视,异响已经成为汽车开发过程中的一个大问题。在驾驶过程中存在严重的异响往往会造成人感觉到头晕、恶心等不适等状况,从而严重的破环乘坐人员的舒适性。车门是车内部空间与外部空间的通道,是汽车使用最频繁的部位之一,也是异响最频繁发生的位置之一。本文针对某自主品牌SUV车型,在路试实验中前车门内饰板出现严重的抖动异响等问题,采用有限元模拟仿真与实验相结合的方法,对钣金车门的自由模态、垂向刚度、窗框角部刚度进行研究,探讨了连接车门与内饰板之间的卡扣的瓣厚、角度和材料对其插拔性能的影响,得出了卡扣的最佳设计参数。主要的研究内容和结果如下:1.运用Hyper Mesh软件建立前车门钣金车门自由模态模型并采MSC.NASTRAN进行计算,获得了振动频率在80Hz以下的模态,其中一阶弯曲模态为50.49Hz,一阶扭转模态为65.33Hz。通过LMS系统对前车门进行模态实验,得到实验值:一阶弯曲模态为52.977Hz,一阶扭转模态为67.194Hz。实验值和仿真值之间的差距在10%以内,由此验证了仿真的可靠性。同时,自由模态的实验值和仿真值均满足目标要求,说明前车门的模态达到主流汽车设计的水平,排除了由与模态太弱而造成异响的情况。2.对前车门钣金车门进行垂向刚度分析,得到自重、200N、400N、600N、800N、1000N、及 1e-5N(卸载)下的下掉位移分别为 0.59mm、1.19mm、2.37mm、3.61mm、5.03mm、7.75mm、0.36mm。垂向刚度的实验对照值分别为 0.53mm、1.24mm、2.23mm、3.55mm、4.88mm、7.63mm、0.34mm,仿真和实验之间的误差均在10%以内,在加载为1000N和1e-5N(卸载)时,目标值要求位移小于等于8mm和0.5mm,仿真和实验结果均满足要求。此外对窗框角部刚度加载得到仿真和实验的变形量分别为4.53mm和4.73mm,仿真和实验之间的误差率仅仅为5%,且都小于目标值5.5mm。车门的垂向刚度和窗框角部刚度均满足主流汽车设计的水平,排除前车门刚度不足造成抖动异响的情况。3.运用Hyper Works和LS-DYNA等有限元分析工具,对前车门中连接钣金车门与内饰板的圆卡扣插拔过程进行模拟仿真,得到卡扣的插入力和保持力分别为49.4N和122.4N。为验证仿真精度对卡扣进行插拔实验,虽求得卡扣的插拔过程中的插入力和保持力平均值分别为42.4N和120.3N,但卡扣在插拔实验中存在被切削的现象,且有某些组卡扣的保持力低于目标值120N。由此得到该卡扣不仅存在结构设计不合理等问题,其插拔性能也达不到该SUV前车门的使用要求,极可能是造成前车门抖动异响的主要原因。4.针对卡扣结构设计不合理、插拔性能较弱等问题,探讨了卡扣设计参数中的材料、瓣厚和角度对插拔性能的作用规律,得出卡扣最佳选材为POM、瓣厚为1.4mm、角度为150°,此设计参数使原卡扣保持力提高了 49.1%。车门振动实验说明优化后卡扣成功解决了内饰板抖动异响等问题。