基于某车型前风窗玻璃开裂风险的动态仿真评估以及优化

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作者：蓝浩伦，李飞，乔鑫，孔繁华    华晨汽车工程研究院

引　　言
随着经济的高速发展，汽车在生活中扮演的角色越来越重要。2010 年我国汽车销量位居全球第一，汽车产业的竞争也越来越激烈。汽车的风窗玻璃不仅起到遮风挡雨的作用，装上前风窗玻璃后还可以提高车身A 柱的刚度，在发生碰撞时也能够起到较好的保护作用。伴随着车身轻量化设计以及车速的大幅度提到，除了基本的密封功能外，风窗玻璃已经成为重要的汽车安全部件，关系着驾乘人员的生命安全，由于车速的大幅提高，空气阻力与汽车速度的平方成正比，前风窗玻璃将承受较大的空气阻力，同时产生纵向、侧向和垂直三个方向的空气动力量，其中纵向空气动力量是最大的空气阻力，大约占整体空气阻力的80％ 以上。与此同时，路面的不平会引起车辆扭曲变形、前风窗玻璃框口结构设计的不合理以及前风窗玻璃的质量不良等因素都会引起玻璃的爆裂[1] ，前风窗玻璃的破裂对整车商品性影响很大，用户会对新车前风窗玻璃出现破裂的问题非常不满，甚至会提出退货的要求，前风窗玻璃的破裂会对企业的销售和品牌形象带来了极为不好的影响。

目前对前风窗玻璃的开裂没有相应的动态性能评估方法，若车身前风窗玻璃的框口结构存在动态性能问题，例如较低的局部模态且振型明显，框口结构动刚度过低等，都会导致前风窗玻璃的开裂，因此有必要在项目开发初期，从动态性能上对前风窗玻璃开裂的风险进行评估。