白车身结构强度分析报告

xx彩霞xx近年来，随着城市公共交通的不断发展，在经济发达、城市化水平高的大型及特大型城市对大型城市公交客车提出了更高的要求。

对于国内的大客车而言，道路行驶条件较为严峻，通常为B级或C级路面。

客车在高低不平、崎岖起伏的道路上行驶时，整个车身骨架会产生成为车架强度主要问题的反复约束扭转应力。

因大客车车身是由空间骨架、抗弯薄板、壳体和应力蒙皮等构成的空间高次超静定结构。

各杆件结构形状各异，而且杆件之间的连接也是多种多样，骨架受力情况比较复杂，难以用经典的理论方法进行研究。

本文运用有限元方法和电测量技术对某白车身结构进行了研究，并对构件的形状、布置以及板材厚度等影响进行了分析，通过反复模拟计算，设计出满足车身刚度和强度等性能要求的轻量化结构。

1模型的建立1.1车身骨架模型(1)整体坐标系的建立，以通过前轴中心线的垂直平面与客车纵向对称面的交线与车架上平面的交点为坐标原点；以客车前进的反方向为X轴的正方向；以从原点垂直向上的直线为Z轴的正方向；由右手定则确定Y轴。

(2)本文应用ANSY&S序及车身结构模型化方面成功的经验，选取某半承载框架式结构的大客车为研究对象，该车整个骨架由矩形钢管以及钢板冲压件通过焊接而成。

建立模型时取各构件之间的连接点、集中载荷的作用点作为有限元计算模型的节点。

根据模型的简化原则，样车车身骨架被划分为1281个长度不等，截面形状各异的单元和783个节点，见图1。

1.2车身有限元计算时载荷的处理(1)对于车身骨架的白重，在软件前处理程序中输入骨架材料密度和重力加速度，程序便根据所输入的单元截面形状、实常数白动将单元载荷因子的信息计入总载荷，进行计算。

(2)对乘客和座椅质量分别在相应受力点上施力。

对于车窗玻璃质量，考虑窗框质量，取系数k=1.2,以均布载荷的形式加到车身骨架腰梁的相应单元(构件)上。

对于底盘各总成质量，以静力等效的原则按实际位置以集中载荷施加。

(3)车架的两根纵梁均为开口薄壁结构，截面形心和弯曲中心不相重合。

零部件清单及装配工艺白车身总成分析标准1. 车型机舱盖支撑杆后装结构时，需自制工装用于支撑机舱盖，车型机罩钣金为机盖撑 杆工装提供可靠支撑点，上支撑孔孔形更改为钥匙孔形状。

2. 针对车身黑漆件车型内相似件、对称件以及车型间相似件、对称件进行防错处理C 柱护板右上安装支架 C 柱护板左上安装支架C 柱护板上安装更改前：C 柱护板左/右上安装支架为对称件，存在员工拿错、装错风险。

更改后：C 柱护板左/右上安装支架由对称件设计为左右通用件，避免员工拿错、装错风险前排扶手支架前排扶手支架后排扶手支架后排扶手支架前、后排扶手支架结构类似，存在错装风险，要求增加防错标识NO 问题描述 Problem Description对策 Countermeasurea.避免驾驶舱设置与外界联通的孔，如需开必须有有效的密封H6 白车身总成气密性差，气密性总1措施；b.合理设计车身空腔膨胀胶隔断；c.合理设置涂胶种类，值 130SCFM保证驾驶舱密封连续，涂胶方便可靠。

2 车身锈蚀a.根据防锈管控方案，采用镀锌板；b.依照 Q/CC SJ0469 进行 防锈设计，避免气室、电泳沥液不净、电泳屏蔽问题、电泳液 可达性差问题；c.门槛梁、车门腔体进行喷蜡处理。

C30 前轮外沿凸出车身，车辆在行驶 过程中，前车轮带起的泥沙不能完全在侧围外板后轮弧边沿漆面脱落位置增加防石击贴膜；新车型 3 被翼子板下部遮挡，导致泥沙向后甩进行防石击校核。

出，将轮弧边沿的漆面打伤，造成漆面脱落H6 拖拽 1800Kg 拖车，后拖车装置安 在 12%的坡度上依照拖拽能力对拖车装置施加静载荷分析，材4装点 7000Km 耐久破裂料屈服强度与安装点应力满足 3.5 倍安全系数。

5 车身干涉异响a.保证零件搭接零件间隙在 2mm 以上，重要受力部位，不影 响密封时间隙不小于 5mm；b.焊点布置在边部，约束钣金搭接。

a.结构设计避免大于 3mm 的空洞（改变翻遍方向，增加结构6 指压胶脱落、指压胶部位生锈筋等），车身指压胶数量不多于 6 处；b.指压密封孔不大于8mm；c.指压胶应用在涂装电泳后工序。

摘要车身是汽车的主要承载部分，是乘员的活动空间和货物的存放空间，对于承载式车身而言是悬架部件、底盘部件和车身附件的安装基础，也是承受各种交变载荷的关键部分，因此车身的结构性能十分重要。

目前车身强度的评价基本上都是建立在台架试验和道路试验相结合的基础上的。

其中台架试验方法及评价体系没有统一的规范，都是汽车企业经过多年的积累自行制定的，属于企业的内部规范和核心机密。

所以形成符合企业自身实际情况的车身强度台架疲劳试验方法和评价体系对企业开发新的车型是非常必要的。

本文研究的目的就是通过比较某微型汽车车身台架试验应力分布趋势和疲劳寿命分析总结出关于车身强度台架试验方法的一些规律和结论,从而指导汽车车身台架试验方法和评价体系的建立。

本文研究的整个技术路线是：通过多体动力学软件ADAMS将施加在悬架上的载荷等效到车身上；将其作为有限元分析的边界条件计算出车身的应力分布和疲劳寿命；根据计算结果进行实际应变测量；比较台架试验和计算分析得到的车身应力分布趋势和疲劳寿命，得出关于车身强度台架试验方法的一些规律和结论。

通过本文的研究，总结出了车身强度台架试验方法中关于中车身夹持的位置、载荷施加的方式、载荷施加的大小和载荷施加的频率等核心问题一些规律和结论，对车身强度台架试验方法和评价体系的建立有一定指导意义。

关键词：车身，有限元，试验方法，应力，疲劳寿命ABSTRACTBody is the most important component to support the vehicle,and it is the base of the suspension,chassis and accessories.Meanwhile,it is the key component of enduring the alternating load.So the intension of body is very important.At present, the estimate methods of body intension are bench test and road test.However,there have no unitive criterion,and the test methods were established by automobile manufactures with abundant experience and longtime accumulation.Therefore, establishing the own test methods of body intension is necessary to development of new vehicle for automobile manufactures.The purpose of this paper is to draw some conclusion about two body bench test methods by comparing the simulation results of bench tests and directs the establishment of the test method.In the paper,first,the author calculate the load of suspension to the body by multi-body-dynamic software ADAMS;then calculate the stress contours and fatigue of body;calculate the stress contours and fatigue of body; finally compare the simulation results between two bench tests and draw conclusion of test method.From the research,a few important regulation and conclusion about constrain location,load distribution,value and frequency of body intension bench methods.It is benefit to establish body intension test and evaluating system.Keywords：Finite Element Method,Body,Test Method,Stress,Fatigue1绪论1绪论随着中国改革开放的不断深入开展，汽车行业已经成为我国的支柱行业之一，新近公布的汽车产业政策提出：我国汽车行业的近期目标是在2010年前使我国成为世界主要汽车制造国，汽车产品满足国内市场大部分需求并批量进入国际市场。

汽车白车身结构介绍汽车白车身概述汽车白车身，即不带上车身颜色的车身，是指车身骨架及外壳的基础结构。

白车身的制造流程决定了车身结构的稳定性和安全性，同时也对车身的外观和驾驶体验有着重要影响。

本文将对汽车白车身的主要结构、制造材料和优缺点进行介绍。

汽车白车身结构汽车白车身的结构包括底盘、悬挂系统、车轮、车体集成、车门、车窗、车顶和尾灯等部分。

其中，底盘和悬挂系统是车身结构的主要组成部分。

底盘是车身的支撑结构，通过底盘上的框架和横梁确保车身的结构强度和稳定性。

悬挂系统则起到缓解道路震动和保障车辆平稳行驶的作用。

车体集成是指车身的整体结构，包括车顶、车门、车窗和尾灯等部分。

集成结构设计主要考虑的是车身结构的稳定性和安全性，同时也考虑到车身外观和车内空间的平衡。

汽车白车身制造材料汽车白车身的制造材料主要包括钢铁、铝合金和碳纤维等。

钢铁是传统汽车白车身的主要制造材料，其优点是价格便宜、机械强度高、易于加工和焊接。

然而，钢铁的缺点也很明显，主要包括重量大、抗腐蚀性能差和车身刚性难以优化等。

因此，钢铁逐渐被更轻量化的铝合金和碳纤维等材料所取代。

铝合金具有重量轻、强度高、安全性好的优点，同时也具有优良的抗腐蚀性能。

铝合金可以通过冲压和铸造等工艺制造，因此在车身结构设计方面有更多的自由度。

然而，铝合金的缺点是材料成本较高，同时也需要更高的制造难度和技术要求。

碳纤维具有重量轻、强度高、韧性好的特点，是目前最先进的汽车白车身制造材料之一。

碳纤维的制造需要涉及高技术和高成本，因此应用范围相对较窄。

同时，碳纤维在易碎性和耐热性等方面也存在着一定的问题。

除此之外，还有一些新型制造材料正在研发中，如复合材料和金属泡沫等。

这些材料可以通过不同的生产工艺和组合形式实现更轻量化、更高强度和更优化的车身结构设计。

汽车白车身制造技术汽车白车身制造技术的发展水平决定了汽车结构设计的实用性和可靠性。

目前，主流的汽车白车身制造技术主要包括以下几种：•冲压：将钢板或铝板放入模具中进行冲压，将板材成型。

某SUV白车身刚强度分析及优化作者：唐尹静李志义来源：《中国科技博览》2019年第07期[摘要]在载荷作用下，白车身缺乏刚度会导致物体的大变形，造成密封松动、渗漏和渗水等问题，从而使物体的振动频率较低，容易产生结构共振和声音；白车身强度不足会造成车身件屈服变形，疲劳耐久性能差，影响汽车行驶寿命，最终影响汽车安全机能，因此，汽车的安全性、可靠性和行驶平顺性靠刚度与强度来保障。

本文以某SUV白车身为研究对象，采用有限元分析方法，研究了该白车身的刚度与强度。

[关键词]白车身；刚度；强度；优化中图分类号：TU685 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0092-011车身设计有限元分析法在数学中，有限元元素法是由数学大师阿基米德的逼近法所衍生出，更因此理论发展出了微积分学。

有限元法是一种数值方法用来计算偏微分方程边值问题。

当解决问题时，整个问题区域被分解，每个分区变成一个简单的部分，称为有限元。

采用变分法，最大限度地减小了误差函数，得到了稳定解。

它类似于圆有无线细线连接，从而使连续无限自由问题转化离散有限自由问题。

将连续解分离为一组单元，通过对它们的分析，可以得到真实结构的各种性质，满足工程项目要求。

由于大多数实际问题不能得到准确解，而有限元法具有精度高、效率高、成本低等优点，并且可以适应各种复杂情况，成为工程分析的最常用方法。

2模型创建和模态分析模型是通过主观意识用来塑造结构的对象，具体反映系统的结构性能和特征。

通过几何清理进行模型的创建，利用Hypermesh软件生成有限元模型。

采用有限元法，用Hypermesh软件将白车身钣金件离散为四边形、三角形网格，并对网格质量进行控制，采用Rbe2、Rbe3、Cbeam、Acm、Adhesive等单元模拟螺栓、点焊、缝焊、粘胶，建立合理准确的白车身有限元模型（即进行焊点的处理、模型的简化、模型的调整、单元质量检查）。

在有限元模型能够反映机体实际力学特性的前提下，进行有效的简化。