白车身模态分析流程_建模指导书及标准(PPT33页)

现代汽车白车身工艺详解PPT共43页

西塞罗
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
现代汽车白车身工艺详解
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们就不再配享受自由了。—— 毕达哥拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的利益，而是为了公共的利益；一部分靠有害的强制，一部分靠榜样的效力。 ——格老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话，那么法律作为一件无用之物自己就会消灭。— —洛克

车身设计流程及方法 ppt课件

b 最轻量化原则- 设计结构要确保满足刚度要求的基础上使材料最省的原则
c 最大园角原则-自由设计区, 一般都是内部结构区域, 不在外观缝隙线条区域(最小园角原则,最小值为料厚). 因此, 为了提高冲压工艺性, 减少制造成本, 应尽可能设计较大的设计过渡园角. 但不能影响设计硬点结构.
d 特征结构最大斜度原则- 筋槽设计的立面尽可能采用较大的斜度. 以便获得较好的制造工艺性, 防止冲压裂纹和褶皱.
设计 4、车身结构设计 5、车身CAE分析 6、车身结构工艺性分析 7、车身工艺数据 8、车身样车试制 9、车身样车试验 10、车身数据修改、NC数据 11、模具样车试制及小批量生产 12、样车的性能试验 13、批量生产
断面
车身造型及初步外表面
车身总布置设计
造型工程可行性分析
车身主断面设计
定义车身设计断面
车身主断面
如何进行主断面设计
支掌曲线
造型
造型面
支掌
参考轴线
基本断面支掌
支掌曲线支承
参考轴线支掌线
绘制成精细设计断面图以便管理复杂设计结构
汽车车身三维结构设计
汽车车身钣金设计自由设计区基本原则：
a 最大刚度原则- 自由设计区必须尽力获得最大刚度的设计原则, 因此, 要加加强筋和加强沉孔, 以便获得高水平的设计结构.
e 最符合工艺性原则-从设计结构上和面的光顺程度上尽可能获得好的制造工艺性, 如材料流动均匀性与制造可能性.
f 创新与多样化设计原则-自由自由就意味着允许多样化, 也就是创新原则.
g 最复杂化原则, 因为模具加工不会增加制造成本, 只会降低成本(如材料轻, 成本低了).。
汽车车身CAE分析
车身设计ห้องสมุดไป่ตู้程及方法

白车身体型尝试测定研讨PPT优质资料

10mm×10mm，螺钉连署用RBE2 单元摹拟，焊点用CWELD 单元摹拟，焊缝用RBE2
单元摹拟。
图2 白车身FEM 板型3.2 尝试台架 3.2.1 尝试测试系统及准备尝试勘测剖析系统由
尝试激振系统、响应拾振系统以及模态剖析和处置系统等三大多组成。那里面： - 尝试
激振系统涵盖：激振信号发生器、有不可缺少对白车身尝试和仿真整个的局面：胸怀～模态施行有关性剖析。事情的真实情况上，这种剖析是一个不断辨别和减损测试和仿真剖析误差达到
白车身体型尝试测定研讨
为了增长整车的 NVH 性能，车身NVH 剖析已经变成车身研发中最关紧的性能剖析之一，而白车身有限元板型是后续车身坚强度和NVH 剖析的基础。因为这个，在有样车的事情状况下，有不可缺少针对白车身状况、品质、尝试模态和频响传交函数FRF（ Frequency Response Function）等对白车身有限元板型施行证验和板型更新，使其更能合乎实际，因此增长后续仿真剖析的精密度。本文首先从白车身状况、品质、模态和
传感器、力传感器和数值搜集系统； - 模态剖析和处置系统主要是模态剖析软件 LMS
b。具体的测试系统如图3 所示。
图3 白车身模
态勘测剖析系统3.2.2 尝试车身准备支承形式：摹拟“自由─自由”边界条件,将白车身
用软和的橡胶绳吊挂于吊架水准位置或将其至于弹性基础上,悬吊试件的连署点挑选处于
2 品质测定 CAE 板型白车身称重350. 1 目标为了确认仿真板型的摹拟精密度，确认仿真基础板型与尝试板型具备较高的有关性，有不可缺少对白车身尝试和仿真整个的局
面110C频图：mAm胸E率4×板怀1低型～白0m模于依车m态据，白施身几螺行车何模钉有板连身关态型署性最树测用剖立R低析试B白E。弹车激2 身单性振（元体不器摹带拟模经前，态后过焊风点频挺挡用率玻杆CW璃的与E）L1有力D0限单百传元元板分感摹型拟之器，，壳百衔焊单缝，接元用总如，RB额E图力为2单，4传元节感所摹点拟总器示。额经。为，过均铜匀单底元座尺寸与为车身衔接对性，所剖有析作仿最别真后和结在尝果前试。模左态纵最后梁结前果施部行（有关+性Z剖向析，）并和对刚后体右模态纵、梁部分后模部态和（频-率Y关向涉等）事挑情状选况两施行个处激置，振获点得入，图以6 所取示的得有尽关白有车身可有能限元多板的型品模质态与尝振试型样车信的息品质。普通3要.2求.3在较传小感的误器差安置形式将被测结构施行网格区分清楚，在能 2件尝够的试连反车署身映点准挑外备选形处支于特承或形点近式乎标：所摹志关拟切处“模自安态由的置─节自传点由上”感，边器并界保条，证件如其,将无在白上车外刚身体力用模软效态和用的橡点胶、绳吊关挂紧于吊的架响水准应位典置或、将器其至件于的弹性交基联础上点,悬和吊试 3 传品感质器安集置中形式点等将被处测；结构这施个行网之格外区分在清有楚，兴在致能够地反区映外范形围特点合标适志处多安布置传一感点器，响如应在外典力，效用原点则、关上紧使的响拾应振典、点器尽件的交白效有时联车用点身的可全和F最R能部品后F质结是平勘集果白均测中。车点身安点等上置组处不；一在成样白尝点对车试激身的发鼓上几励。何点的如板位图型移、。5速所度图或示5加，速白度红车频色响身传结模交点特态别就测的是性试质本传，次它感是剖器品析质安矩的置阵传、4刚感测度器定矩阵安内和置部阻尼点实矩，质阵并同意肩 -首响义先应，拾4对.振白1系车状统身涵况整盖个测：儿加定频速率度白段传依车感据器身经、验力设传置感0.器和数值搜集系统；

模态分析整理ppt

模态分析
模态分析
• 模态分析用于确定结构的振动特性―固有频率和振型。 • 它是所有动力分析的基础，并且也是其它更进一步动力分析的起点。 • 在这一章，我们将通过下列主题来描述怎样进行一个基本的模态分析： A．步骤 B．例题 • 对于细节，参考结构分析指南或动力学培训手册
模态分析
A．步骤
•
• 只允许线性单元和材料特性。非线性被忽略。
模态分析
…步骤分析类型
分析类型为模态分析 Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis
模态分析
…步骤
分析选项 • 模态提取选项－Solution >Analysis Type > Analysis Options －方法：建议采用Block Lanczos
－模态数量：确定要提取的模态数。
模态分析
…步骤
• 模态扩展选项－ Solution >Analysis Type > Analysis Options
－点OK后扩展的模态才能在后处理中看到
－要扩展的模态数通常与所提取的模态数相同 • 预应力选项可用于预应力结构的模态计算，例如张紧的悬索桥的振动。
通常使用默认选项
பைடு நூலகம்
模态分析
…步骤
加载与求解在模态分析中唯一有效的“载荷”是位移约束：－Solution > Define Loads > Apply > Structural > Displacement > …
－如果没有确定约束，ANSYS将计算刚体模态（零频率） • 所有约束确定之后，可进行求解：
模态分析步骤如下： – －前处理 • 几何模型 • 划分网格

(整理)k01白车身模态分析报告减重1027.

K01设计开发项目白车身模态分析报告（□初版/☑更改）重庆迪科汽车研究有限公司二〇一五年十月1.数据记录✧初始模型白车身（BIW）✧更改情况减重（最终）2.分析内容白车身自由模态分析。

3.模型简述✧使用软件前处理：Hypermesh；求解器：Radioss✧建模过程网格划分白车身结构可分为五个总成：顶盖、地板、侧围、后围和前围，依次对各总成进行有限元模型的建立，再将其焊接为一整体。

建立白车身有限元模型的步骤包括几何模型分析、几何清理、模型简化、网格划分、单元质量检查、设置材料和单元属性、各部件焊接等。

由于白车身主要是由大的钢板覆盖件组成，其厚度尺寸远远小于其他尺寸，故白车身网格选用PSHELL的壳单元形式。

采用各总成逐个划分、连接，再总装的方式进行整车的有限元建模。

据工程实践和硬件条件，选取有限元网格的大小为8mm。

根据前面所述的几何清理原则，选用8mm的壳单元网格对各总成进行离散化，建立各总成对应的有限元模型如图3.1——图3.5所示：图3.1 车顶总成的有限元模型图3.2侧围总成的有限元模型图3.3后围总成有限元模型图3.4地板的几何及有限元模型图3.5前围的几何及有限元模型白车身各部件连接白车身大部分零部件是薄板冲压件，各零部件之间主要是通过焊接工艺实现连接，本次运用了点焊、缝焊等。

根据所提供的焊点图，在Hypermesh中通过运用spot-weld单元来把各板件焊点位置的节点连接起来，以此来模拟实际的焊点。

焊点材料选用08AL，焊点直径为7mm。

焊接完成后，焊点周围单元的质量可能会变差，通常需要对这些单元进行重新划分。

有限元焊接结果如图3.6所示图3.6 有限元焊接效果图由于工艺和部件性能的要求，在顶盖与顶盖横梁处，运用了粘胶连接。

本次分析采用了软件的粘胶连接来实现这些有限元部件的连接，通过这样的处理能更好的模拟结构的实际性能。

有限元粘接效果如图3.7所示。

图3.7有限元粘胶连接效果图在前围总成中还采用了螺栓连接，这主要是一些不需永久连接、进行更换的部件。

轿车白车身模态分析及试验验证

于该课题中对焊点的处理。因此以２５ｍｍ为设定单
元尺寸对白车身进行网格划分，在ＨＥＭＥＨ中ＹＰＲＳ
进行前处理，最后白车身共离散成１３４３个节点，５１１６５６个单元，其中共有焊点４８６个。最后建立４３２
表３中车身扭转是指绕ｚ扭转；弯曲是指绕Ｙ轴
限元软件中得到广泛地应用。白车身模态分析属于基轴弯曲；侧向弯曲是指绕轴弯曲。通过有限元分析本振动问题，模型规模比较大。对车身振动贡献主要在样车试制前即可预知白车身结构振动特性，根据实
１２：３５：９４
００２５４１７．２Ｏ．６３４８．９５２６．３６．７９４Ｏ８５２６９．９ｌ４８．２４３７．６６．０７８３１５．４
测点连线应能显示白车身形状，反映出振动形态『。３］
开来自路面和发动机怠速运行的激励频率。有限元分
地板、顶盖弯曲侧向弯曲阶弯曲前部扭转顶盖和行李箱隔板振动
一
析结果模态振型图，如图２所示。
４６５４．０
４９７３
．．
４８．．
４白车身模态试验验证
．
２８８８１１６７３．９２３５．６３５３４７２．４．００６１４１７ｌ．２１６．８２９９．４４１８．１５２７．８

车架CAE模态分析过程-PPT精选文档

网格处理
连接单元
建工作步
控制卡片
七 CAE
六 CAE
五 CAE
四 CAE
三 CAE
二 CAE
一 CAE
结果读取
模态设置
质量检查
部件连接
网格划分
分析流程
分析意义
3.1 几何模型的导入 stp文件，igs文件等标准格式
三 CAE
网格划分
3.2 几何清理板单元：抽中面
辛
雨
2019年12月
七 CAE
六 CAE
五 CAE
四 CAE
三 CAE
二 CAE
一 CAE
结果读取
模态设置
质量检查
部件连接
网格划分
分析流程
分析意义
1.1 模态分析的定义模态分析实质上是一种坐标变换，其目的在于把原物理坐标系统中描述的相应向量，转换到“模态坐标系统”中来描述，模态试验就是通过对结构或部件的试验数据的处理和分析，寻求其“模态参数”。 1.2模态分析基本原理模态分析有很多种方法，仅介绍频域法模态拟合的基本原理：经离散化处理后，一个结构的动态特性可由N 阶矩阵微分方程描述：经过拉普拉斯变换等处理，可得到频率响应函数矩阵H(ω)，该矩阵中矩阵中第i行第j列的元素
三 CAE
网格划分
3.2 几何清理螺栓孔处理：washer
三 CAE
网格划分
3.3 网格划分
三 CAE
网格划分
3.3 网格划分细节要求
三 CAE
网格划分
螺栓孔：R6以上的安装孔以带一层 washer的至少6个节点模拟，washer宽度尽量与孔半径相等； R4~6的安装孔以4个节点模拟；R4以下的孔删除，只留圆心。

白车身设计流程

车身开发流程图
项目立项技术方案对标新车总布置、造型效果图可行性分析ＣＡＳ面可行性分析
ＣＡＥ分析、工艺分析
第一版３Ｄ数据制作
主断面设计
数据方案优化，结构优化
工艺、ＣＡＥ第二版评审，数据修改
数据发布，零部件招商
配套商数据分析，局部设变
产品制作
试装车，产品设变
小规模生产，产品设变
前地板焊接总成
植物板焊接总成暖风机压力室焊接总成
后地板焊接总成
尾裙板焊接总成
确认各个分级总成在整车拼焊时的连接方式及焊接可行性——焊接通道，焊钳的可接近性等焊接工艺问题及各连接方式的强度问题；确认焊点、保护焊的数量是否充分且不过多；焊点对整车力学性能影响较大，如果不够，将导致力学性能下降；过多则增加成本；保护焊过多不但影响成本而且影响生产节拍；注意根据同步 SE 分析的提出的问题进行数据修改，在设计前期减小后期风险；在数据修改时应对各相关系统进行协调进行；对于某些不能及时确定的方案应组织相关部门进行讨论制定，避免影响开发周期；注意回避零部件之间、各系统之间的干涉问题；
4.1.7 数据发布：数据发布条件：A 面冻结，车身大零件数据检查合格，符合开模条件，与大零件周边边界条件冻结，中小件工艺分析完成，各系统与车身零部件的连接、安装方案冻结，数据对合完成；前期工艺 ECR（工程变更申请）提出的问题清理、修改完毕，并与工艺部门对接完成（签字确认）；尺寸工程 3D 数据标注完成，产品的定位系统、装夹方案制定完成并通过评审确认。各个相关部门领导的签审流程完毕。 4.1.8 数据后期设变及产品设变：数据后期设变及产品设变是指在配套商对产品制造、试装车过程、及道路试验中对设计部门的潜在问题在制造和试验过程中暴露出来后再反馈给设计部门，由设计部门进行的设计变更工作。本阶段重要的关注点：

白车身建模标准过程示例 SLSS-TS-A031-01-new

文件名称：白车身参数化建模过程示例文件编号：SLSS-TS-A031-01保密等级：★拟制：何林峰日期：2006-10-10 审核：简洁日期：2006-11-18 批准：胡峥楠日期：2007-01-01更改记录：目录前言： (3)白车身参数化建模过程示例的定义 (4)前围板建模方法示例 (4)零件属性确认 (4)处理点云 (5)规则特征的建立 (6)孔特征的建立 (7)焊接边关系的建立 (7)重要检查事项 (8)本文是对上海龙创汽车设计有限公司白车身参数化建模过程示例描述，包括建模操作的详细过程和本文件的管理本文由上海龙创汽车设计有限公司工程支持部起草本文由上海龙创汽车设计有限公司工程支持部管理和解释本文的主要起草人员：何林峰相关链接文件及参考资料：白车身参数化建模过程示例的定义上海龙创汽车设计有限公司白车身参数化建模过程示例描述是公司前围白车身建模详细过程，作为学习白车身建模的样例性文件。

本示例旨在使公司在学习白车身建模过程中更加规范和高效，提高白车身设计的可操作性和可控制性，提高新人快速掌握参数化建模方法。

前围板建模方法示例零件属性确认打开BIW_Start_Model.CATPart，根据Bom表命名另存为E00-5301101A，完善属性：打开找到该零件对应的拆车图片，点云从图片可以看出，该零件的焊点分布，边界情况；处理点云找出点云1检查点云有没有在整车坐标下，装配到位，对点云进行判断，点云是否完整，是否有变形（有变形的须跟主管沟通确定）。

对点云进行稀疏切割处理（imagwear或catia里面操作均可），处理多余的点云，尽量使点云数据量最小，便于提高操作效率；导入到catia零件里面；特征的建立在建模之前我们必须先对零件进行分析，是对称件、不对称件还是局部对称（原则是建模只做左半部分，再镜像到右边，再加局部不对称特征）。

再看特征，建模前在心里对零件构成有一个思路。

特征的建立非常重要，在建立之前一定需要搞清楚这些特征的功用。

汽车NVH培训

4.计算出现错误，可以进入f06查找出错原因。
5.简化模型求解所需时间与白车身相差不大，详细模型会需要更多时间。若硬盘空间足够可以考虑使用domaisolver以加快求解速度.
六. 后处理一般可用hyperview进行模态分析后处理。不建议使用其他后处理器。 1，查看各阶模态振型，找出第一阶扭转模态和第一阶弯曲模态。 2，在详细模型里常见的子系统模态有座椅、备胎、油箱、开闭件模态。 3，将主要的振型云图输出来，最好做成动画格式放到报告中。
2.详细模型材料则还有塑料,abs等其他密度和弹性模量都较钢低很多的材料，暂不列出。在IP模态分析中再作讨论。
材料
弹性模量[MPa]
泊松比
密度[t/mm3]
四.边界条件对于trimmed模态分析，都要求采用自由-自由。
五. 计算求解可用NASTRAN或optistruct 进行求解。Optistruct可以不选求解类型。 1.EIGRL卡片一般至少输出50Hz以内的频率，以保证一些板块模态的出现，在第一次调试的时候可以适当减少模态求解数量。 2.刚体模态要输出，除了车身刚体模态外，还会有方向管柱的刚体模态。 3.一般输出位移和应变能两个结果。结果文件类型有op2和res两种，这两种结果文件都可用hyperview来读取。
例1：动刚度曲线
例2：inertance曲线
例3：mobility曲线
sol111 cend echo=none title=BIW dynamic stiffness subtitle=modal frequency response analysis method=1 freq=1 sdamping=2 resvec=both set 164=50000 set 165=50000 set 166=50000 subcase 164 label=shocktower RH node 50000:X dload=1164 disp(print,punch,sort1,phase)=164 velo(print,punch,sort1,phase)=164 acce(print,punch,sort1,phase)=164 subcase 165 label=shocktower RH node 50000:Y dload=1165 disp(print,punch,sort1,phase)=165 velo(print,punch,sort1,phase)=165 acce(print,punch,sort1,phase)=165 subcase 166 label=shocktower RH node 50000:Z dload=1166 disp(print,punch,sort1,phase)=166 velo(print,punch,sort1,phase)=166 acce(print,punch,sort1,phase)=166 begin bulk param,post,-1 param,autospc,yes param,coupmass,1 param,grdpnt,0

《车身CAE流程讲座》幻灯片

2、前端分析的价值
所有主要的汽车制造商以及制造业的许多公司都已经开场通过计算机仿真及优化进展虚拟样机的评价和设计，由此降低对物理样机试验的依赖。目标并不是完全取消物理样机试验，而是减少样机试验的数量，改变完全靠经历的设计流程，引导设计朝正确的方向进展。
在设计的早期，通过研究不同的设计方案，工程师可方便地进展设计变更，并且所花的代价非常低。研究说明，设计阶段每向前推进一步，变更设计所需的本钱将呈指数增加，例如，如果概念阶段设计修正的代价是10，到了详细设计阶段再修正的话代价将是100，到了物理样机试验阶段将变成1000，进入生产阶段后将超过10000，如果产品售出后再修正错误，"召回"和保修的本钱惊人，有时甚至会导致制造商悲剧，由此可见早期发现并修正设计缺陷的意义。在设计早期进展仿真的另一个益处在于，设计者有时间和能力评价多种方案，提出创新性的设计。
Cole先生说："在未来的5年中，分析技术的采用将增加一倍，这将为汽车制造商及零部件厂商带来巨大的效益"；他引用了一个制造商的例子，通过减少物理样机的数量，研发本钱和时间降低了50%。
汽车工业的许多努力是降低上市时间，更确切地说是压缩创新时间，压缩从概念设计到投产的时间；对大多数汽车制造商来说，90年代车辆的研发时间是48到60 个月， 2000年是24到36个月，某些汽车制造商将分析和仿真技术集成于设计之中，已将周期降低到了18个月，下一个目标是12个月，这对汽车工业来说是一眨眼的时间。
3、汽车工业12个月研发周期的目标
Altarum研究院汽车研发中心总裁David Cole博士认为： CAE即虚拟样机技术是减少对物理样机依赖的关键，也是降低本钱及研发时间的关键；他解释说："汽车制造商都清楚，他们必须实施仿真技术以加速设计流程"。目前 CAE技术对汽车工程的支持仅有30%，而汽车工业的管理者们希望到2007年这一工具的应用到达70%。

刘红_白车身模态分析与识别

白车身模态分析与识别Analysis and Identify of Body In White刘红，朱凌，门永新吉利汽车研究院，浙江杭州 310000摘要：白车身的模态分析可以通过试验和CAE两种途径进行。

试验虽然能相对真实地反应试验车辆的性能，但周期长、成本高且干扰因素多。

CAE仿真分析白车身模态可以有效避开这些问题。

同时，结合模态识别的4点和24点法，CAE仿真能更准确、便捷地了解白车身模态性能。

尤其在车辆开发前期，能有效指导车身设计。

关键词：白车身，NVH，模态，试验，识别，HyperGraphAbstract: BIW’s mode can be obtained through testing and CAE. Although testing can relatively reflect the true performance of the vehicle, it is expensive in both cost and time, as well as other unpredictable factors. Meanwhile, CAE can easily avoid these problems, and can more accurately and conveniently to obtain the performance, combining with the 4-point and 24-point method for the modal identification. Especially in the early stage of the vehicle development, CAE method can effectively guide the design of body.Key words: BIW, NVH, mode, test, identify, HyperGraph1 概述白车身模态分析作为整车NVH分析的一个基础环节，对整车NVH性能管控起着关键的作用。

白车身模态试验

(p2 [M ]+ p[C]+ [K ]){x(p)} = {f (p)} （2）
传递函数可表示为：
H(p) = (p2 [M]+ p[C]+ [K )] −1
（3）
[ M ]—质量矩阵，实对称矩阵，正定；[ C ]—阻尼矩阵，实对称矩阵，半正定；[ K ]—刚度矩阵，实对称矩阵，正定或半正定。
2.2试验过程
为了保证激励信号能对车身各个方向都能产生足够的激励，激励点选择在车身后一斜面上；同时，为了降低信号中混入的随机噪声分量的影响，激励信号采用多次平均，平均次数为20 次；每组测试，采用8个传感器拾振，并逐批移动传感器；为减少漏掉模态的机会，全车身测点均匀分布，共设置536个测点，分67组测量。
图2 振型相关矩阵校验
3.2 试验模态分析通过测试，得出白车身在关心频段0～
200Hz内的各阶模态，图3中反映了其中的16阶模态振型。具体数据不便公开。
白车身本身结构十分复杂，各阶模态十分密集。与所得到的样车噪声测试数据进行对比，发现两者某阶共振频率比较接近，这对汽车的开发设计是十分不利的。噪声主要是由发动机、车轮旋转、道路状况等因素引起。进行结构改进后（改变车身刚度、增添阻尼材料等方法），再进行模态测试，其动态性能已有明显改善，避开了主要的激励频率。
汽车白车身模态试验与结果分析
李磊 1 应怀樵 2 董书伟 2 张占一 2
（1 东北大学机械与自动化学院沈阳 110004 2 北京东方振动与噪声技术研究所北京 100085）
摘要试验模态分析已经成为当今结构动态分析的一个主要技术。为了得到不同结构形式汽车白车
身的模态动态响应参数，对各种结构形式的白车身做了一系列的模态试验。文章介绍了白车身模态试验的试验方案以及过程，并对测试结果进行了分析。