白车身静动态特性研究及结构优化

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1、江苏大学硕士学位论文摘要车身是轿车的关键总成，它的构造决定了整车的力学性能。车身设计应满足其刚度和强度的要求。车身的刚度特性反应了车身在整体上抵抗扭转和弯曲载荷的能力，反应了轿车车身的整体性能。因此，通过对白车身进行刚度分析，结构优化设计，提高其刚度性能有着十分重要的意义。另外，模态分析是车身结构动态特性分析的基础，对白车身进行低阶模态分析能考察车身结构的整体动态性能，并据此优化车身结构，合理的车身模态分布对提高整车的可靠性和NVH性能等有着十分重要的意义。首先，将白车身三维模型导入有限元前处理软件HypcrMesh中，建立有限元模型，并对该模型进行了模态分析。同时采用锤击法对样车进行了模态

2、试验分析，通过仿真与试验的对比，验证了有限元模型的可靠性。然后，对常用工况和匀加速工况下车内噪声和车身振动情况进行了阶次试验分析，发现该车型车内噪声较大，而且在城市工况某些常用车速下存在共振可能。为了研究车身的静态刚度特性，对车身进行了扭转刚度分析和弯曲刚度分析，并测量了门框、前风挡框，后背门框对角线的变形情况，发现车身扭转刚度和弯曲刚度与同类型车相比较高，只是有局部区域刚度相对较弱，需要改进。为了提高模型修改的效率，有针对性的对结构进行改进，本文对白车身进行了应变能密度分析，可以快速找出刚度较弱的区域；还对车身部件的板厚进行了频率灵敏度分析，以确定各部件板厚的变化对白车身低阶频率的影响程度

3、。通过权衡各个构件对修改目标的影响，有针对性地提出了优化方案。关键字：白车身，应变能密度法，灵敏度，刚度分析，模态分析白车身静动态特性研究及结构优化Ⅱ江苏大学硕士学位论文ABSTRACTAutomotivebodyisaveryimportantassemblyofamini—car，anditsstructureactsakeyroleonthemechanicsperformanceofthecars．Bodyshouldbedesignedtomeetthestiffnessandstrengthrequirements．StiffnessoftheCarbodyintheoveral

4、lreactionoftheabilitytoresisttorsionandbendingloadsandtheperformanceofcarbodySoitwillbeofmomentoussignificancetoimprovethestiffnessofthebodybythewayofStiffnessAnalysisandStructuralOptimization．Inaddition，modalanalysisisthebasisofDynamicAnalysisofbodystructure．Bodystructureshouldbeoptimizedonthebase

5、oftheanalysisoflowordermodes．IthasgreatsignificancetorationalizethemodesdistributiontoimprovethevehiclereliabilityandNVHperformance．Firstofall，BodyInWhite(BIW)mathematicalmodelWasbuiltandinputintoHyperMeshtoconstructfiniteelementmodel，thenlowerordermodeanalysisareadopted．Meantimemodeltestbasedonthe

6、hammer—peeningwascarriedouttoverifytheaccuracyofthefinitemodel．Moreover，ordertestoftheinteriornoiseandthevibrationofthecarwascarriedoutintheconditionofcommonusedspeedanduniformlyacceleration．Asaresult，itwasfoundthattheinteriornoiseisverybigandtheresonanceonsomespeedsmayexistbycomparingthetheorymode

7、lanalysiswithmodeltest．TorsionalrigidityandbendingrigidityanalysisoftheCarbodywasmadetostudythestaticstiffnessofthebody．Atthesametime，thechangeofthelengthofdiagonallinesofthedoorframe，frontwindshieldframean