汽车车门模态及刚度仿真分析方法及评价指标

向振动不可全面避免，因此可考虑适当更改后悬置点位置，同时，在设计上尽量能减小振动的耦合度。

采用非线性、变刚度的悬置软垫，提高低转矩时的隔振效率、减小大转矩时的振动位移。

3结束语通过对系统分别输入六个自由度的脉冲信号从而得到相应的响应时间历程的输出波形，由此分析了悬置各自由度之间相互耦合的关系以及引起汽车各向剧烈振动的主要输入方向。

但模型分析时作了很多近似处理，模型不够精确，可综合考虑路面激励的影响，在整车模型中对悬置系统进行优化设计，从而提高整车的平顺性水平。

在得到了时间历程上的输出波形的基础上还可以进一步地对其频域分析以便对悬置系统的振动作更深入的研究。

参考文献：［1］任晓松，王立公.动力总成悬置系统配置规律的研究［J］.汽车技术，1995，（10）.［2］左曙光，靳晓雄．发动机振动传递系统建模及刚度参数影响分析［J］.汽车工程，2003，25（2）.轿车后车门是轿车车身重要的组成部分。

后车门刚度不足通常会引起后车门边角处的变形量过大，以至出现后车门卡死，所需关闭力较大，密封不严而导致的漏风、渗水现象，还会产生后车门的振动，带来噪声，极大地降低了车辆的乘坐舒适性，造成零部件的疲劳损坏，破坏车身表面的保护层，从而削弱抗腐蚀能力。

后车门的模态分析可以预测后车门与其它部件如发动机、传动系及路面之间发生动态干扰的可能性。

为此在轿车后车门结构设计及结构优化中必须进行动态特性的分析。

1后车门刚度指标与模态分析1.1刚度指标后车门刚度主要包括扭转刚度和下垂刚度。

现在对后车门刚度的评价并没有相应标准法规进行明确规定，通常在进行的研究中，是参考一些国外典型收稿日期：2008-12-09轿车后车门动态特性分析赵建宁（青海交通职业技术学院汽车工程系，西宁810003）摘要：轿车后车门动态特性的分析是基于后车门有限元分析模型的建立，对后车门在自由状态下进行模态分析，在四种工况下对后车门进行扭转刚度与下垂刚度的分析，通过分析，为轿车车门结构设计选择及结构优化提供理论依据。

机车车门强度有限元仿真计算分析摘要：本文以机车车门为研究对象，依据TB/T 3266-2011标准对机车车门强度进行有限元仿真分析。

计算结果表明该机车车门能够满足强度要求。

关键词：机车车门；有限元仿真；强度1.概述机车车门是车体的重要部件之一,它具有分隔空间、密封防雨、隔音消音、保温隔热等功能, 在紧急情况下是司乘人员逃生救护通道。

高速和重载已经成为铁路机车的主要发展方向，随着机车速度的提升，车体轻量化设计越来越重要，因此采用铝合金材料替代钢材，内部填充铝蜂窝的铝车门，成为车门发展的重要趋势。

在新型铝车门设计开发过程中，采用有限元仿真分析，根据TB/T 3266-2011对机车车门强度进行了仿真计算，对设计中不合理的结构提前做出分析预判，极大地提高新产品研发效率和产品的性能及可靠性，降低新产品开发成本，提高产品的竞争力。

1.有限元计算模型建立有限元计算模型采用实体建模，首先利用CAD软件建立机车车门的三维实体模型，为了更准确的施加载荷，同时建立了与车门连接的车体钢结构模型。

然后导入ANSYS有限元分析软件，经过处理生成计算模型。

车体钢结构、门框、门扇、折页采用三维实体单元SOLID187, 在车体钢结构与门框之间接触面建立接触单元，车体钢结构与门框之间的螺钉采用梁单元模拟，并施加螺钉预紧力。

折页与门框、门扇之间接触面建立接触单元，折页与门框、门扇之间的螺钉采用梁单元模拟，并施加螺钉预紧力。

由于门扇之间有铝蜂窝型材，具体如图1所示。

铝蜂窝型材根据实际模型划分网格数量巨大，需要进行简化。

因此通过单独建立门扇之间铝蜂窝型材模型，施加单位力可以得到其三向刚度，在计算模型中在门扇之间通过Bushing单元模拟铝蜂窝型材。

图1 门扇内铝蜂窝结构图1.计算载荷、工况及边界条件3.1 计算载荷3.1.1根据 TB/T 3266-2011《机车车门通用技术条件》5.2 规定：冲击振动载荷：将车门以锁紧位固定，振动频率为50Hz, 振动加速度为1g，分别作垂向、横向、纵向振动；振动频率为10Hz, 振动加速度为5g，作纵向振动。

基于Abaqus的汽车车门瞬态应力分析汽车是我们日常生活中不可缺少的交通工具，对于汽车的品质要求越来越高，其中车门作为保障车辆安全的关键组成部分，在保护车辆内部物品和乘客、驾驶员的安全方面具有非常重要的作用。

车门在使用过程中也难免受到各种冲击和载荷，需要进行瞬态应力分析才能保证其安全性。

Abaqus是一款非常强大的有限元分析软件，可以用于进行汽车车门瞬态应力分析。

下面，我们就从以下几个方面来介绍汽车车门瞬态应力分析：1.建立车门的有限元模型首先需要根据实际的车门几何形状，建立其有限元模型。

这一步需要对车门进行测量，然后使用CAD软件建立车门的几何模型，再导入Abaqus进行有限元网格剖分，得出车门的有限元模型。

2.进行载荷和边界条件的约束车门需要考虑多种载荷，例如行驶时的风载荷、路面的震动载荷、车辆撞击等。

在进行有限元分析时，需要将这些载荷施加到车门的模型上。

另外，还需要考虑边界条件，例如车门上的铰链、锁等，这些条件也需要在分析中进行考虑。

3.进行瞬态应力分析在完成有限元模型的建立、载荷和边界条件的约束之后，就可以进行瞬态应力分析了。

瞬态应力分析可以模拟车门在受到冲击时的变形和受力情况，有效地预测车门受力情况，确定车门需要的材料和结构强度。

4.分析结果的输出和后处理在进行瞬态应力分析后，需要对分析结果进行输出和后处理。

输出的结果包括车门的应力分布、变形情况等，这些数据可以帮助我们全面了解车门的受力情况。

在后处理中，可以进行图像分析、数据分析等，进一步深入分析汽车车门的受力情况。

总之，汽车车门瞬态应力分析是确保汽车安全性的重要环节。

Abaqus作为一款非常强大的有限元分析软件，可以在汽车设计和制造中发挥重要的作用。

通过进行瞬态应力分析，可以得到汽车车门的受力情况，从而确定车门的材料和结构强度，保障车辆的安全。

在汽车制造行业，车门是车辆最重要的保障部件之一。

除了传统的耐久性、功能性和美观性之外，车门在现今的车辆设计中还要考虑到轻量化和成本控制。

电动乘用车车门的扭转刚度分析作者：王彪吕振伟陈西山王丹迎牛小钦来源：《时代汽车》2016年第12期摘要：建立车门的有限元模型，在两种工况下对车门的扭转刚度进45-分析。

通过和以往车型的车门刚度的结果对比分析，满足设计要求，从而为车门的设计提供参考。

关键词：车门；扭转刚度；HyperWorks车门是整个车身结构的重要部件，车门刚度是车门设计中的重要参数。

在车门设计时，如果车门的刚度不满足设计要求，使用过程中可能会出现车门变形量大，从而导致车门关闭不严、车门卡死、噪声等现象。

因此设计时要考虑到在行驶和碰撞的情况下将车门应力和变形限制在一定范围内，要求车门具备足够的强度和刚度。

车门的有限元分析是车身设计开发过程中的一个重要环节。

本文基于工程软件HyperWorks对某电动乘用车车门的扭转刚度进行了分析，了解车门的刚度特性，为结构设计提供参考依据。

1 HyperWorks简介在现代机械装备研发过程中，有限元模型的规模越来越大、网格也越来越精细、模型管理越来越复杂，而激烈的市场竞争又要求研发周期不断缩短、投放市场时间不断提前，因此，传统的有限元前后处理器已经远远不能满足这些新的需求。

HyperWorks是Altair公司推出的系列产品，为用户提供了一整套CAE设计和分析多学科工程平台。

在汽车安全性分析中，使用HyperWorks的HyperMesh模块对汽车的各个结构进行前处理即CAE建模；RADIOSS求解器进行求解HyperView进行后处理即对仿真分析的结果分析和自动生成报告。

HyperMesh是一个高质量高效率的有限元前处理器，它提供了高度的交互的可视化环境帮助用户建立产品的有限元模型。

HyperMesh本身直接支持目前全球通用的各类主流的三维CAD平台，用户可以直接读取模型文件而不需要任何其他数据的转换，从而尽可能避免数据丢失或几何缺陷。

另外，HyperMesh具有强大的几何清理功能，可以修补几何模型中的错误或缺失的面，从而提升建模效率。

基于模态分析技术的某轿车车门动态特性评价黄祖严【摘要】采集某轿车车门曲面的点云数据,利用三维建模软件的逆向建模功能建立了该车门的三维模型,并且进行了网格划分,计算了该车门的前4阶模态,得到其固有频率和振型.分析发现该车门能避开路面激励振动频率,但在发动机常用转速激励下容易发生共振.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】3页(P49-51)【关键词】车门;模态分析;振动;固有频率【作者】黄祖严【作者单位】中国汽车技术研究中心,广东深圳518109【正文语种】中文【中图分类】TH113.10 引言轿车的车门是车身的一个独立总成，在车身的设计当中，车门影响着整个车身的舒适性和结构特性。

如何在车门的分析中判断车门结构的合理性及车门静态刚度衍生出的实际动态影响，是一项设计分析中不可或缺的工作程序。

近年来工程研究人员针对汽车车门的动、静态特性做了大量的研究，主要可归结如下：2011年肖成林等利用有限元软件HyperWorks对某一轿车的车门进行了有限元分析，并且根据分析结果提出了提高车门刚度同时轻量化的设计方案[1]。

陈阳等人利用实验和理论相结合的方法对某一车门进行了模态分析，并且根据计算和实验结果，对车门的结构提出了优化方案[2]。

2012年赵耕耘等利用有限元分析软件分析了某轿车前门在扭转时以及下沉时的应力，找出了该车门设计的不合理之处[3]。

2013年唐金花等建立了某车门结构优化的数学模型，利用MATLAB软件对模型进行了求解。

2014年赵健宁等对某一轿车车门自由状态进行了模态分析[4]。

2015年崔新涛等利用有限元方法对某轿车的应力及变形进行了分析[5]。

2016年刘敏章等利用UG软件对某轿车车门进行优化设计。

乔维高等利用计算和实验相结合的办法研究了某轿车车门的侧向碰撞安全[6]。

作者利用CATIA软件在虚拟建模的环境下对车门的三维模型进行逆向创建，并且在CATIA环境中利用HyperMesh对模型进行前处理，利用HyperMesh导出处理好的模型并利用ANSYS软件进行模态分析，并根据分析的结果对该车门的动态特性做出了一些评价。

轿车的车身刚度试验及分析轿车的车身刚度试验及分析概述轿车的车身刚度是指车身在受力作用下抵抗变形的能力，是衡量车身结构强度的一个重要指标。

车身刚度对车辆的操控性、舒适性和安全性都有着直接影响。

因此，轿车制造商在设计和制造车身时必须对其刚度进行测试和分析。

试验方法车身刚度试验分为静态试验和动态试验。

静态试验包括车身弯曲试验和扭曲试验，动态试验则是通过避免道路上潜在的障碍和突变调节车辆的姿态，并将车辆行驶在各种平整和不平整的路况条件下，如低速、高速、清水、崎岖路等进行试验。

其中，常用的方法有激光扫描仪、测量仪器和应变计等科学仪器。

分析结果根据试验结果，我们可以计算出车身的弯曲刚度、扭转刚度和侧倾刚度等指标。

弯曲刚度是夹在两个正轮轮盘之间的载重下，车身产生一定程度弯曲的物理学指标。

扭曲刚度则是通过两侧的倒角曲柄产生等量反转扭矩来计算，而侧倾刚度是在悬架系统中施压的条件下测定的。

根据试验结果和分析，我们可以看出科学和实用的车身刚度设计是非常重要的。

车身刚度越高，车辆的操控性越好、越稳定，乘坐舒适性也更好。

然而，过分追求车身的刚度也可能存在弊端，可能引起车身扭转刚度不足、悬架系统压缩不够、制动站的弹性过大等问题。

总结综合以上论述可知，轿车的车身刚度是汽车制造商必须重视的重要指标之一。

通过科学的试验和分析，可以得出精确的车身刚度数值，帮助生产商选择合适的材料和生产工艺，确保车身结构的强度和稳定性，提高整车的性能和品质。

因此，车身刚度试验及分析不仅是轿车生产过程中必不可少的环节之一，同时也是促进轿车品质，降低车辆维修成本的有效方式。

引言随着汽车工业的不断发展和进步，车身刚度的重要性越来越被人们所关注。

车身刚度对于汽车完整性和安全性都有着至关重要的影响。

因此，汽车制造商在制造汽车过程中，必须要进行车身刚度试验和分析，以确保车身结构的强度和稳定性，提高汽车的品质和性能，保证车辆的安全性。

试验方法车身刚度试验包括静态试验和动态试验两种方式。

某轿车车身的刚度模态及疲劳性能分析的开题报告一、选题背景和意义随着汽车技术的不断发展和消费者对车辆性能及舒适性要求的不断提高，轿车车身的刚度模态及疲劳性能越来越受到关注。

车身刚度是指车身在受到外力作用时的变形程度，它影响着车辆的操控稳定性、行驶舒适性和安全性。

而车身的疲劳性能则是指车身在长期使用过程中受到载荷作用而导致的变形、裂纹产生及疲劳寿命的研究。

因此，对轿车车身的刚度模态及疲劳性能进行分析和优化具有重要的意义。

本课题选取了某轿车的车身进行刚度模态及疲劳性能分析，旨在探究其力学特性和性能表现，为车辆厂商提供科学参考，提高乘坐体验和行驶安全。

二、研究内容（一）轿车车身刚度模态分析通过有限元分析软件对轿车车身进行刚度模态分析，确定车身在受到外力作用时的变形程度和振动模态。

在分析过程中，可以考虑不同路面情况、不同载荷状态和不同车速等因素，对不同情况下的车身刚度模态进行研究。

根据分析结果，优化车身结构，提高车辆的操控稳定性和行驶舒适性。

（二）轿车车身疲劳性能分析通过有限元分析软件和实验测试，对轿车车身的疲劳性能进行分析和研究。

通过施加不同载荷和振动模式模拟车身在使用过程中的受力情况，测试车身的疲劳寿命和产生裂纹的位置，确保轿车在长期使用过程中的安全性和稳定性。

同时，采用优化设计的策略，提高轿车车身的疲劳寿命和耐久性。

三、研究方法（一）有限元分析法使用有限元分析软件对轿车车身的刚度模态和疲劳性能进行分析，对车身受力情况进行数值模拟和分析。

（二）试验测试法采用荷载测试系统和振动测试系统对轿车车身进行实验测试，验证有限元分析的结果，同时获取更准确、有效、受控的数据，为分析和优化提供依据。

（三）优化设计法结合有限元分析和测试结果，通过优化设计策略进一步提高轿车车身的刚度模态和疲劳性能。

四、预期成果通过对某轿车的刚度模态及疲劳性能进行分析和研究，得出的预期成果如下：（一）车身在不同路况、不同载荷状态和不同车速下的振动模态和位移情况；（二）车身疲劳寿命、产生裂纹的位置和疲劳寿命曲线；（三）针对分析结果的优化设计方案。

轨道车辆车门状态检测系统的仿真与验证方法研究随着城市轨道交通的快速发展，轨道车辆车门的状态检测系统逐渐成为保障乘客安全的重要设备。

本文旨在研究轨道车辆车门状态检测系统的仿真与验证方法，以提高其准确性和可靠性。

一、引言轨道交通作为一种高效、安全的城市交通工具，乘客安全一直是最重要的关注点之一。

轨道车辆的车门状态直接关系到乘客的安全和出行体验。

因此，开展轨道车辆车门状态检测系统的研究具有重要意义。

二、轨道车辆车门状态检测系统的概述1.车门状态检测系统的作用和意义车门状态检测系统主要用于监测轨道车辆车门的状态，包括开门、关门、门夹等动作。

通过实时监测车门状态，可以保障乘客的人身安全，避免因车门故障引发的意外事故。

2.车门状态检测系统的组成车门状态检测系统由多个关键组成部分组成，如红外传感器、轴编码器、控制电路等。

这些组件相互配合，实现对车门状态的准确监测。

三、轨道车辆车门状态检测系统的仿真方法研究1.仿真软件的选择在进行车门状态检测系统的研究时，选择适合的仿真软件是非常重要的。

常用的仿真软件有XXXX、XXXX等，根据仿真需求和系统特点进行选择。

2.建立车门状态仿真模型根据实际的车门状态检测系统，通过仿真软件建立相应的仿真模型。

该模型应包括车门开关状态、传感器信号等，能够模拟真实的工作环境和系统行为。

3.进行仿真实验利用建立的车门状态仿真模型，进行各种情况下的仿真实验。

例如，观察车门传感器故障时的系统反应、不同环境温度对传感器精度的影响等。

通过仿真实验，可以评估系统的性能和稳定性。

四、轨道车辆车门状态检测系统的验证方法研究1.实验平台的搭建为了验证仿真结果的准确性，需要搭建实验平台，并将车门状态检测系统真实地部署在轨道车辆上。

同时，配备相应的测试设备和工具，监测车门状态和系统反馈。

2.进行验证实验利用搭建的实验平台，对车门状态检测系统进行验证实验。

例如，测试车门开关动作的准确度、检测系统在不同速度下的工作情况等。

汽车碰撞模拟仿真分析中的车辆变形与刚度特性研究随着汽车工业的快速发展，保障车辆的安全性成为汽车设计的重要方面。

而汽车碰撞模拟仿真技术则成为评估车辆碰撞安全性能的有效手段之一。

在汽车碰撞模拟分析中，车辆的变形与刚度特性是研究的关键点，本文将就此展开阐述和讨论。

1. 引言汽车作为一种代表着现代交通工具的重要存在，其安全性能一直备受关注。

为了提高汽车的碰撞安全性，模拟仿真技术应运而生。

而在汽车碰撞模拟分析中，车辆的变形与刚度特性对评估车辆的安全性能至关重要。

2. 汽车碰撞模拟仿真简介汽车碰撞模拟仿真是一种基于计算机的虚拟模型技术，通过数值模型模拟真实碰撞情况，评估车辆在碰撞中的变形程度、刚度特性等。

该技术具有成本低、效率高、安全性强等优点，已被广泛应用于汽车设计与安全评估领域。

3. 车辆变形分析车辆碰撞后的变形情况可以通过汽车碰撞模拟仿真进行分析。

该分析通过模拟碰撞过程中车辆受到的力和应力分布，得出车辆在碰撞中的形状变更。

变形分析结果可以帮助设计师优化车辆结构，提高碰撞安全性能。

4. 车辆刚度特性研究车辆刚度是指车辆在受到外部载荷时对变形的抵抗能力。

在汽车碰撞模拟分析中，研究车辆的刚度特性可以帮助评估车辆的碰撞安全性能。

通过模拟车辆在碰撞中的受力状况，计算得出车辆的刚度系数，进而评估其安全性。

5. 刚度与变形之间的关系车辆的刚度与变形存在一定的关系。

当车辆的刚度较大时，其在碰撞中的变形程度较小，从而能够提供更好的保护效果。

而当车辆的刚度较小时，车辆在碰撞中会更易发生严重变形，降低安全性能。

6. 仿真结果分析通过进行汽车碰撞模拟仿真，得出的仿真结果可以提供设计师参考和改进方向。

通过分析仿真结果中的变形和刚度特性，设计师可以发现潜在的安全隐患，并进行相应改进。

同时，通过与实际碰撞测试结果的对比，可以验证碰撞模拟的准确性和可靠性。

7. 碰撞模拟方法改进随着科学技术的不断进步，汽车碰撞模拟仿真方法也在不断改进。

基于模态和刚度的车门优化研究周鋐;刘浩;范昊天【摘要】首先运用试验分析技术和有限元分析方法对某乘用车车门进行模态分析，得到了车门固有频率和振型，并对比试验数据验证了有限元模型的准确性。

然后对车门的侧向刚度、下沉刚度、扭转刚度进行求解。

最后基于模态应变能对车门能量集中部位进行准确定位，并对车门内板下侧等部位进行了优化，提高了车门低阶模态、刚度值。

取得了较好的优化效果，为车门的后续优化设计提供了指导。

【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2014(000)016【总页数】4页(P93-96)【关键词】车门;试验分析;模态分析;刚度;模态应变能【作者】周鋐;刘浩;范昊天【作者单位】同济大学新能源汽车工程中心，上海201804; 同济大学汽车学院，上海201804;同济大学新能源汽车工程中心，上海201804; 同济大学汽车学院，上海201804;同济大学新能源汽车工程中心，上海201804; 同济大学汽车学院，上海201804【正文语种】中文【中图分类】U463.82+20 引言车门作为轿车车身设计中十分重要而又相对独立的一个部件，直接关系到整车的舒适性和安全性[1]。

车门的动态性能和静态性能是车门质量的两个主要指标。

车门动态性能主要指低阶模态，表征车门抵抗常规振动的能力；车门的静态性能主要指车门的刚度和强度[2,3]。

通过试验与仿真结合的方法对某乘用车车门的模态参数进行获取，对车门的侧向刚度、下沉刚度、扭转刚度进行了计算，然后对低阶模态中车门应变能较大的位置进行了加强，最后对优化结果进行了分析。

1 车门试验模态分析1.1 模态分析理论系统的固有频率和振型，称为模态参数，相应的分析过程也成为模态分析。

没有外力和阻尼的情况下，系统将做自由振动，其振动方程为[4]：自由振动时各节点作简谐振动，其位移可表示为：式中，δ0为各节点的振幅向量，即固有振型；ω为该振型；ϕ为相位角。

模态试验是通过测量系统的输入和输出信号，估计出被测系统的频响函数。

轨道车辆车门状态检测系统的性能评估与测试一、引言轨道交通在现代城市中扮演着重要的角色，保障乘客的安全与舒适是任何交通系统的首要任务。

而车门的状态监测对轨道车辆的运行安全至关重要。

因此，设计一个可靠、高效的轨道车辆车门状态检测系统是非常必要的。

本文将对轨道车辆车门状态检测系统的性能评估与测试进行探讨。

二、轨道车辆车门状态检测系统的工作原理轨道车辆车门状态检测系统使用传感器和计算机视觉技术来实时监测车门的开闭状态。

传感器通过检测门扇位置和门锁状态等参数，将车门状态信息传输到计算机系统中进行处理。

计算机视觉技术则通过摄像头或激光雷达等设备，实时获取车门的图像信息，并利用图像处理算法对车门状态进行分析和判断。

三、轨道车辆车门状态检测系统性能评估指标为了评估轨道车辆车门状态检测系统的性能，我们需要建立一套完善的评估指标体系。

以下是一些常用的评估指标：1. 准确性（Accuracy）：系统对车门状态的判断准确程度。

可以通过与人工判断结果进行比对来进行评估。

2. 响应时间（Response Time）：系统从接收到车门状态信号到做出判断所需的时间。

响应时间越短，说明系统的实时性越好。

3. 鲁棒性（Robustness）：系统对于不同环境和背景条件的适应能力。

例如，光照变化、车厢振动等因素可能会对车门状态检测造成影响。

评估系统在各种复杂条件下的表现，可以有效评估鲁棒性。

4. 可靠性（Reliability）：系统连续工作一定时间内的稳定性和可靠性。

可以通过长时间测试和故障注入实验来评估系统的可靠性。

四、轨道车辆车门状态检测系统的性能测试方法为了全面评估轨道车辆车门状态检测系统的性能，我们可以采用以下测试方法：1. 实验室测试：在控制条件下，使用模拟器模拟各种车门状态，通过对系统的输入和输出进行验证，评估系统的准确性、响应时间等指标。

2. 现场测试：在实际运行的轨道车辆中进行测试。

通过安装传感器和摄像头等设备，获取真实的车门状态数据，并对系统进行性能评估。

车身结构刚度与模态分析及结构改进方法研究摘要：基于有限元分析方法，对车身结构的弯曲刚度、扭转刚度和低阶模态分析方法和原理进行了研究；建立某轿车的有限元模型，根据其刚度和模态分析结果和该车身的受力特点，通过调整关键结构件的厚度参数以及修改主要接头的连接关系和截面形状，成功地使车身刚度和模态性能达到了设计要求。

关键词：车身，弯曲刚度，扭转刚度，模态，有限元0 前言现代轿车适应轻量化的要求普遍采用承载式车身，它必须能为乘客提供足够的安全保障和舒适的乘坐空间，因而要求其具有足够的刚度、强度保证其装配和使用的要求以及合理的动态特性达到控制振动与噪声的目的[1]。

在车身设计的不同阶段，车身刚度和模态分析和改进采用不同的措施和策略。

在早期的概念设计阶段，通常的做法是建立车身结构概念模型，即建立板壳单元模型，用梁单元模拟由几个零件围成的封闭截面（如A柱、B柱、C柱、门槛、门框上部、窗框、以及前后纵梁与底板围成的封闭截面等），保证其几何中心和惯性矩、扭转常量等几何特性相同；用壳单元模拟大的覆盖件，如顶盖、前围板、底板；用刚性单元和弹簧单元模拟车身主要接头；以车身主断面的几何特性（包括截面形状和厚度）以及接头刚度为变量，对车身刚度和模态进行灵敏度分析，以便在整车性能目标下对截面的形状进行合理的修改，对接头的刚度进行合理的分配。

国外20世纪80年代末期就开始了车身结构修改的灵敏度分析，Nicklas Bylund、Kan Ni等对接头和截面的特性对整车性能的影响进行了系统的研究，开发出了相应的计算机分析软件，且成功地应用于VOLVO车型的开发中[2~3]。

国外的研究表明，仅接头对车身的刚度贡献率就可能高达60%[2]；福特公司对Taurus白车身的一阶弯曲模态试验表明，其中20%应变能分布在接头上，54%应变能分布在截面上；弯曲刚度试验中，12%应变能分布在接头上，32%应变能分布在截面上；一阶扭转模态试验表明，18%应变能分布在接头上，51%应变能分布在截面上；扭转刚度试验中，17%应变能分布在接头上，46%应变能分布在截面上。