車身動(dòng)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(dòng)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(jì)的重要內(nèi)容。本文研究了有限元建模技術(shù)對車身動(dòng)態(tài)分析的影響，建立起適合動(dòng)態(tài)分析的車身有限元模型，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)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(dòng)態(tài)特性較大的典型連接方式-點(diǎn)焊進(jìn)行研究。建立五種有限元模型模擬焊點(diǎn)，通過分析模態(tài)與試驗(yàn)?zāi)B(tài)的對比，發(fā)現(xiàn)采

2、用剛性梁單元模擬焊點(diǎn)，既能保證模擬精度，又能縮短建模時(shí)間。針對車身焊點(diǎn)手動(dòng)建模工作大的特點(diǎn)，在ANSYS中采用APDL（ANSYS 參數(shù)化設(shè)計(jì)語言）實(shí)現(xiàn)了焊點(diǎn)建模過程的自動(dòng)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(diǎn)研究了建模技術(shù)對車身動(dòng)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(diǎn)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(yàn)?zāi)B(tài)對比

3、，發(fā)現(xiàn)振型和頻率吻合較好，表明焊點(diǎn)建模、結(jié)構(gòu)簡化等建模技術(shù)可以滿足車身動(dòng)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(dòng)機(jī)與車身的8個(gè)連接處，施加單位激勵(lì)，進(jìn)行諧響應(yīng)分析，計(jì)算出車身約束條件下各頻率的振動(dòng)位移，統(tǒng)計(jì)振動(dòng)峰值處的頻率以及8個(gè)測點(diǎn)各個(gè)方向出現(xiàn)的最大振幅，為車身的減振設(shè)計(jì)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(dòng)機(jī)載荷和懸架載荷共同激勵(lì)力下，對耦合模型進(jìn)行

4、聲場的頻率響應(yīng)分析。結(jié)果表明：低于120Hz，四個(gè)測點(diǎn)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(dòng)機(jī)，懸架單獨(dú)激勵(lì)下與發(fā)動(dòng)機(jī)和懸架共同激勵(lì)作比較，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)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(lì)產(chǎn)生的聲壓頻率響應(yīng)曲線變化不大，而發(fā)動(dòng)機(jī)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(diǎn)的模擬和和快速建模方法，車身結(jié)構(gòu)的簡化