車身動態(tài)分析的建模技術(shù)研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，用戶對轎車舒適性要求不斷提高。車身動態(tài)特性研究成為新車型開發(fā)中有限元法應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一，是新產(chǎn)品開發(fā)中結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計的重要內(nèi)容。本文研究了有限元建模技術(shù)對車身動態(tài)分析的影響，建立起適合動態(tài)分析的車身有限元模型，在此基礎(chǔ)上，進行了結(jié)構(gòu)和聲場的諧響應(yīng)分析。研究的內(nèi)容如下：
　　 （1）采用有限元法對影響車身動態(tài)特性較大的典型連接方式-點焊進行研究。建立五種有限元模型模擬焊點，通過分析模態(tài)與試驗?zāi)B(tài)的對比，發(fā)現(xiàn)采

2、用剛性梁單元模擬焊點，既能保證模擬精度，又能縮短建模時間。針對車身焊點手動建模工作大的特點，在ANSYS中采用APDL（ANSYS 參數(shù)化設(shè)計語言）實現(xiàn)了焊點建模過程的自動化和智能化。
　　 （2）在對板件和車門建模技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，重點研究了建模技術(shù)對車身動態(tài)分析的影響，包括單元類型的選取，單元尺寸的控制，結(jié)構(gòu)的簡化原則，重點是車身結(jié)構(gòu)的簡化原則。采用以上的建模技術(shù)，建立了白車身的有限元模型，通過白車身的分析模態(tài)與試驗?zāi)B(tài)對比

3、，發(fā)現(xiàn)振型和頻率吻合較好，表明焊點建模、結(jié)構(gòu)簡化等建模技術(shù)可以滿足車身動態(tài)分析的精度要求。
　　 （3）在準(zhǔn)確建立白車身有限元模型的基礎(chǔ)上，在發(fā)動機與車身的8個連接處，施加單位激勵，進行諧響應(yīng)分析，計算出車身約束條件下各頻率的振動位移，統(tǒng)計振動峰值處的頻率以及8個測點各個方向出現(xiàn)的最大振幅，為車身的減振設(shè)計打下了基礎(chǔ)。
　　 （4）建立車身結(jié)構(gòu)和聲腔的聲固耦合有限元模型，在發(fā)動機載荷和懸架載荷共同激勵力下，對耦合模型進行

4、聲場的頻率響應(yīng)分析。結(jié)果表明：低于120Hz，四個測點的聲壓較小，高于120Hz，聲壓明顯增大，出現(xiàn)了較高的峰值；通過車身在發(fā)動機，懸架單獨激勵下與發(fā)動機和懸架共同激勵作比較，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機激勵對車內(nèi)聲壓頻率響應(yīng)的貢獻(xiàn)比較大，高于120Hz，懸架激勵產(chǎn)生的聲壓頻率響應(yīng)曲線變化不大，而發(fā)動機產(chǎn)生的車內(nèi)聲壓明顯升高。
　　 通過本文的研究，得到了準(zhǔn)確建立車身有限元模型的一系列方法和準(zhǔn)則，包括車身焊點的模擬和和快速建模方法，車身結(jié)構(gòu)的簡化