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白车身平台刚度优化设计作者：卢川海来源：《时代汽车》 2018年第2期摘要：在大气污染日趋严重的当下，尽管国家已经开始重视环境保护，但是雾霾指数依然较高。
国家为降低环境污染也大力扶持纯电动汽车的发展，各类车展中出现了更多的纯电动汽车，在此趋势下对白车身平台的兼容性提出了新的挑战，就是要可以布置多种动力系统白车身平台。
由于要各种动力系统的几何包络要比传统燃油车的包络大很多，对白车身尤其是下车体纵梁结构有较明弱化作用，由此对白车身刚度有较明显降低，作为对白车身性能进行衡量的关键指标，需要对其刚度进行优化设计。
本文主要对纯电动汽车白车身和其刚度情况进行介绍，并分析白车身刚度的优化设计。
关键词：白车身平台化；白车身刚度；优化设计1 引言白车身平台化设计成为世界各大主流汽车厂家的共同选择。
随着新能源汽车普及浪潮的来临，白车身平台对纯电动、油电混合动力等动力系统的兼容，是白车身平台的发展方向。
另一方面，由于各种动力系统几何包络差异较大，而各种动力系统几何包络累加后几何包络巨大布置空间问题显的更加突出。
由于布置空间问题导致该平台的纯电动车型的白车身刚度要明显弱于燃油车型，为此需要对该款纯电动白车身刚度进行优化设计。
2 纯电动汽车白车身介绍现代化纯电动汽车的出现，是在燃油车的基础上改变了其能源方式，将燃油改为了电池，以此为核心对汽车进行改造。
在设计纯电动汽车时，要尽量沿用基础车型，以使设计成本得到降低。
由于纯电动汽车在地板下方安装和布置电池，所以纯电动汽车在白车身上发生的变动也主要在地板位置，也就是变动了下车体。
所以，对纯电动汽车白车身的介绍主要就是介绍其下车体结构。
本文以某型号的纯电动汽车为例进行介绍。
某型号纯电动汽车采用的电力电池是磷酸铁锂(18.66kW/h)，电池的长为1160mm，宽为986mm，高为300mm，总重量是240千克，能够达到某型号纯电动汽车的最高车速(lOOkm/h)和续驶里程150千米的要求：”。
白车身接附点动刚度优化设计白车身接附点动刚度优化设计随着车辆制造技术的不断发展，汽车的安全性能、舒适性能以及使用寿命等方面的要求越来越高，白车身的接附点动刚度优化设计成为了一项非常重要的工作。
接附点动刚度是指车辆受力后在车身车轮接触点产生的位移值与施加的受力的比值，通常也叫做车辆的高速稳定性。
以下介绍一些常见的白车身接附点动刚度优化设计方法。
1、轻质化设计将白车身轻量化是提高接附点动刚度的一种有效方法。
在设计过程中，可以采用高强度钢材、铝合金、碳纤维等轻量化材料来替换传统材料。
轻质化设计不仅可以减少车身重量，提高燃油经济性，而且可以提高车身的接附点动刚度。
2、前后轴重分配设计这是一种有效的设计方法，通过将车辆的前后轴荷载比例调整，使得车辆在行驶时的重心更加稳定，同时减小了车辆的滚动摆动。
前后轴重分配设计需要将引擎舱、乘员室等设备布置合理，实现前后轴重量分配的最佳状态，从而使车辆的接附点动刚度得到优化。
3、悬挂系统设计悬挂系统是车辆接收路面振动的关键部件，同时也是影响车辆接附点动刚度的重要因素。
在设计悬挂系统时，可以通过合理选择弹簧、避震器的硬度和减震器参数来优化车辆的接附点动刚度。
合理设计的悬挂系统可以使车辆在行驶时获得更好的稳定性。
4、结构优化设计通过优化白车身各组成部分的结构设计，有效地提高车辆的接附点动刚度。
例如，在车辆的底盘结构设计中，合理设计受力部位的加强筋和连接结构，可以有效地提高接附点动刚度。
另外，在车辆前后桥结构优化设计中，可以通过增加连接点的数量和降低连接点之间的距离等措施来提高接附点动刚度。
总之，白车身接附点动刚度是汽车制造中非常重要的一项指标，对于提高车辆的安全性能和使用寿命都有非常重要的意义。
通过合理运用以上设计方法，对白车身接附点动刚度进行优化设计，可以为汽车的制造企业提供更加优质的汽车产品，同时满足消费者不断提高的需求。
除了以上介绍的一些常见的白车身接附点动刚度优化设计方法，还有一些其他的设计方法可以帮助优化车辆的稳定性和运行平稳性。
基于灵敏度分析的轿车白车身刚度改进研究周建涛和亚刚汪随风徐作文张林波（奇瑞汽车股份有限公司，芜湖，241009）摘要：针对某轿车白车身弯曲刚度和扭转刚度偏低的问题，使用OptiStruct分别就弯曲刚度和扭转刚度对零件厚度的灵敏度进行了研究，找出了对轿车白车身弯曲刚度和扭转刚度影响显著的关键零件，并对其结构进行了改进，以期提升其刚度值。
结果表明：轿车白车身弯曲刚度和扭转刚度均显著提升，且相对应的重量增量非常小。
关键词：OptiStruct，白车身，弯曲刚度，扭转刚度，灵敏度分析1 前言轿车白车身刚度是现代轿车结构分析的重点关注部分，一方面，现代轿车大多采用承载式车身，研究表明这种结构的白车身刚度对整车刚度的贡献高达60%以上[1]；另一方面，白车身刚度也是评价车辆设计可靠性和整车安全性能等的重要指标。
因此，轿车白车身刚度的研究对整车开发过程有着至关重要的意义。
国外许多学者对白车身刚度进行了大量的研究，如文献[1-3]中都针对有限元分析和灵敏度分析在结构设计和改进阶段的应用进行了系统而深入的研究。
近年来，也有诸多国内学者对灵敏度分析在白车身结构优化方面的应用进行了研究，如高云凯等人基于车身的灵敏度分析，对灵敏部件的板厚修改，从而使白车身的强度和刚度性能得到显著提高[4]；刘显贵等人在刚度灵敏度分析的基础上，利用均匀设计法设计优化实验，对车身结构和刚度性能进行了优化[5]。
但是，轿车白车身刚度的提升方法基本都还是以零件的厚度变化为主。
高刚度、轻量化成为当今汽车设计追求的指标[6]。
显然，仅依靠增加零件厚度来提升白车身弯曲和扭转刚度是与此背道而驰的。
而且，研究表明在车身的结构设计中，增加部件的厚度并不一定能够提高白车身的刚度[7]。
为此，本文以灵敏度分析为基础，研究各零部件对白车身刚度的贡献量，以确定白车身骨架结构的薄弱环节，并对其结构进行改进，从而有效提升白车身刚度。
2 白车身刚度计算2.1 有限元模型本文选择合适的有限元单元类型，对某具体轿车白车身进行简化和数学离散，然后赋予车身结构合适的材料属性，从而建立其有限元模型。
某纯电动汽车白车身弯曲刚度分析与优化设计汪跃中;贺鑫;董华东【摘要】在某款纯电动汽车的设计开发过程中,为满足操纵性、安全性、可靠性、NVH、碰撞安全等性能要求,同时由于布置电池后下车体骨架的结构变更,需要对白车身弯曲刚度进行CAE分析.利用HyperMesh、Nastran、HyperView等仿真软件建立纯电动汽车白车身有限元模型,并进行弯曲刚度分析.根据CAE分析结果提出优化方案,再对优化方案进行弯曲刚度分析,最终保证优化后的白车身弯曲刚度满足目标值要求,为该车型白车身结构改进和优化设计提供参考.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2019(000)008【总页数】3页(P50-52)【关键词】白车身;弯曲刚度分析;优化设计【作者】汪跃中;贺鑫;董华东【作者单位】奇瑞新能源汽车股份有限公司,安徽芜湖241000;奇瑞新能源汽车股份有限公司,安徽芜湖241000;奇瑞新能源汽车股份有限公司,安徽芜湖241000【正文语种】中文【中图分类】U463.20 引言随着汽车市场的快速发展，顾客对汽车操纵性、安全性、可靠性、NVH、碰撞安全、异响控制等整车性能的关注和需求越来越高[1]。
而白车身作为整车结构设计的基础及轿车的关键总成，其刚度高低是考察这些性能及品质的重要指标[2]。
车身刚度不足会导致车身易变形、异响、疲劳断裂等质量异常，极大影响车辆的正常工作状态及客户对车辆的满意度，因此车身结构刚度特性在整车性能中起到至关重要的作用。
白车身高刚度成为整车性能开发中的趋势，以满足装配和使用要求[3]。
白车身刚度包括扭转刚度和弯曲刚度，分别是指白车身在受到扭转、弯曲载荷时，车身抵抗扭转、弯曲变形的能力[4]，其大小直接决定轿车在实际驾驶中承受外载荷的变形程度。
纯电动汽车由于要变动下车体的骨架结构以布置电池[5]，会极大影响到白车身的弯曲刚度，因此本文作者主要针对纯电动汽车的弯曲刚度进行CAE分析与优化设计。
关于白车身强度分析及优化设计摘要：先谈一谈车身强度分析的方法，而后提出基于强度要求的白车身设计方法，指出当悬架、副车架安装位置不同时，强度设计要点与方法有所不同，最后提出白车身强度优化技巧。
关键词：汽车；强度；应力；设计对于汽车来说，车身强度可以直接影响和决定汽车的结构强度，若车身强度不够，则容易导致汽车的整体结构受到影响。
在汽车行驶过程中，车身结构需要承受不同的荷载，且不能出现裂纹、塑性变形、损坏的问题。
如果在设计过程中存在车身强度不足的问题，则汽车行驶过程中较容易出现塑性变形，汽车的行驶安全与使用寿命随之受到影响。
也正是因为如此，在汽车设计中，必须高度重视车身强度分析及优化设计，充分确保汽车车身的强度。
本文较系统的探究了白车身强度及优化设计，现作如下的论述。
一、车身强度分析的方法车身强度分析十分重要和必要，必须始终视为车身结构优化设计的重点。
汽车的白车身可以承载多种工况下的整车重力与加速度，主要有右转、静止起步、垂直冲击、制动、左转。
在行驶过程中，各个零部件因为受力和大小的不同，为避免出现车身结构开裂、变形等风险，在早期的设计过程中便需要确保每一个零部件有足够的强度。
就车身强度分析的目的来说，最根本的目的是精准评估每白车身每一个零部件的运行情况，确保在各种工况下均可以安全平稳的运行。
若是评估结果低于零部件本身的强度，则表明车身强度不足，必须进行针对性的加强处理[1]。
目前来看，在车身强度分析中，主要是分析五种工况下车身零部件的受力大小，包括静止起步、垂直冲击、右转、制动、左转。
车身强度分析时，可以在ADAMS（机械系统动力学自动分析）里面计算并提取相关信息，关键信息是不同工况下前后悬架与减震器连接点的荷载。
考虑到重力场的作用，对轮心做好约束，并且要释放约束惯性。
在判断与分析白车身强度结果时，有最为基本和重要的一条准则，即白车身的最大应力不能超过其零件的屈服强度。
二、基于强度要求的白车身设计方法在分析白车身强度时，无论是哪一种工况，白车身所受到的力均是由悬架、副车架安装点向周边件传递的，所以悬架、副车架的安装部位受力最大，这一种力可以朝着焊接点向周边的零部件传递。
