白車身靜動態(tài)特性研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化

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1、江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要車身是轎車的關(guān)鍵總成，它的構(gòu)造決定了整車的力學(xué)性能。車身設(shè)計(jì)應(yīng)滿足其剛度和強(qiáng)度的要求。車身的剛度特性反應(yīng)了車身在整體上抵抗扭轉(zhuǎn)和彎曲載荷的能力，反應(yīng)了轎車車身的整體性能。因此，通過對白車身進(jìn)行剛度分析，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高其剛度性能有著十分重要的意義。另外，模態(tài)分析是車身結(jié)構(gòu)動態(tài)特性分析的基礎(chǔ)，對白車身進(jìn)行低階模態(tài)分析能考察車身結(jié)構(gòu)的整體動態(tài)性能，并據(jù)此優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)，合理的車身模態(tài)分布對提高整車的可靠性和NVH性能等有著十分重要的意義。首先，將白車身三維模型導(dǎo)入有限元前處理軟件HypcrMesh中，建立有限元模型，并對該模型進(jìn)行了模態(tài)分析。同時(shí)采用錘擊法對樣車進(jìn)行了模態(tài)

2、試驗(yàn)分析，通過仿真與試驗(yàn)的對比，驗(yàn)證了有限元模型的可靠性。然后，對常用工況和勻加速工況下車內(nèi)噪聲和車身振動情況進(jìn)行了階次試驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)該車型車內(nèi)噪聲較大，而且在城市工況某些常用車速下存在共振可能。為了研究車身的靜態(tài)剛度特性，對車身進(jìn)行了扭轉(zhuǎn)剛度分析和彎曲剛度分析，并測量了門框、前風(fēng)擋框，后背門框?qū)蔷€的變形情況，發(fā)現(xiàn)車身扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度與同類型車相比較高，只是有局部區(qū)域剛度相對較弱，需要改進(jìn)。為了提高模型修改的效率，有針對性的對結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，本文對白車身進(jìn)行了應(yīng)變能密度分析，可以快速找出剛度較弱的區(qū)域；還對車身部件的板厚進(jìn)行了頻率靈敏度分析，以確定各部件板厚的變化對白車身低階頻率的影響程度

3、。通過權(quán)衡各個(gè)構(gòu)件對修改目標(biāo)的影響，有針對性地提出了優(yōu)化方案。關(guān)鍵字：白車身，應(yīng)變能密度法，靈敏度，剛度分析，模態(tài)分析白車身靜動態(tài)特性研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化Ⅱ江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文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