1 引言：
汽车电子产品在使用过程中会受到汽车行驶引起的机械力的干扰，这些机械力的主要形式包括：振动、冲击等，它们是汽车电子产品零部件机械结构破坏的主要因素。本文采用CAE方法对某车型BCM(Body Control Module)支架的冲击、振动工况进行仿真，以验证其结构是否满足性能要求。
2 模型建立：
模型中BCM支架采用SHELL壳体单元，模型基本单元尺寸3mm，焊缝采用RBE2处理，在BCM质心位置采用CONM2单元模拟BCM。模型如图2-1所示。
图2-1 BCM支架有限元模型
2.1冲击工况分析：如表2-1所示：
表2-1 某款BCM冲击工况试验要求
表2-2 某款BCM振动工况试验要求
功率谱密度(PSD)与频率按图2-1所示：
图2-1 PSD与频率
其中：X轴——频率，Hz；Y轴-PSD，(m/s2)2/Hz。
3 分析结果：
3.1冲击工况分析结果：
图3-1 冲击载荷X方向应力云图
图3-2 冲击载荷Z方向应力云图
经分析，BCM支架在冲击工况下的最大应力为1560MPa，支架发生断裂失效。我们对支架结构的分析可以看出，支架为悬臂梁结构，支架根部局部刚度较弱，且支架根部左右结构的差异较大容易发生因受力不均匀而导致应力集中现象。因此，结合上述结构因素及仿真分析结果对其结构进行改善。改善后结构如图3-4所示：
图3-3 改善方案BCM支架结构对比
3.2改善结构冲击工况分析结果：
图3-4 冲击载荷X方向应力云图
图3-5 冲击载荷Z方向应力云图
改善后的BCM支架在冲击工况下的最大应力为188MPa，应力较原方案大幅降低，小于材料的屈服强度，满足冲击工况试验要求。
3.3振动工况分析结果：
采用MSC.Nastran进行频响分析，而后以分析结果作为输入进行疲劳分析。疲劳寿命分析结果如下图所示：
图3-6 振动工况X方向寿命云图
图3-7 振动工况Z方向寿命云图
BCM支架在振动工况下的最小循环次数为1.9*107次，满足振动工况试验要求。
综上，经仿真分析，改善后的BCM支架在冲击、振动工况下均能满足性能的要求。后续经台架试验验证，BCM支架顺利通过冲击、振动工况台架试验。在满足支架性能要求的基础上进一步的验证了仿真分析的准确性。
4 结论：
利用MSC.Nastran强大的频响分析功能，可以对汽车电子产品支架在设计初期进行仿真分析，从而有效的验证设计的可行性，为性能设计提供数据支持。
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