某車型白車身動(dòng)剛度計(jì)算方法與性能優(yōu)化研究

1、某車型白車身動(dòng)剛度計(jì)算方法與性能優(yōu)化研究某車型白車身動(dòng)剛度計(jì)算方法與性能優(yōu)化研究本文介紹了動(dòng)態(tài)剛度的基本概念，建立了公司的計(jì)算方法，對(duì)某車型白車身進(jìn)行動(dòng)態(tài)剛度分析，進(jìn)而提出優(yōu)化改進(jìn)方案，使該車型獲得良好的NVH性能。1引言引言在轎車車身的性能中，動(dòng)剛度計(jì)算占有重要的地位，其作用主要表現(xiàn)在車身疲勞壽命和整車乘坐的舒適性上。汽車在行駛的過(guò)程中，會(huì)受到各種各樣的動(dòng)載荷。當(dāng)動(dòng)載荷與車身的動(dòng)力學(xué)特性接近，即動(dòng)載荷的某分量與車身的某階模態(tài)的固有頻率

2、接近時(shí)，將可能引發(fā)結(jié)構(gòu)共振產(chǎn)生較高的動(dòng)應(yīng)力，導(dǎo)致車身的疲勞破壞。而車身的動(dòng)力學(xué)特性對(duì)乘坐舒適性的影響，主要表現(xiàn)在NVH性能上。在某車型項(xiàng)目中，以前期項(xiàng)目為標(biāo)準(zhǔn)，研究白車身動(dòng)態(tài)剛度的計(jì)算方法，修正白車身動(dòng)剛度有限元模型，確保計(jì)算獲得準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)剛度結(jié)果。計(jì)算方法和建模方法的研究完成為之后的動(dòng)剛度性能優(yōu)化工作搭建了良好的基礎(chǔ)，然后運(yùn)用通過(guò)模態(tài)計(jì)算尋找改進(jìn)思路，嘗試多種改進(jìn)方案，確定最佳方案使車身動(dòng)剛度性能達(dá)標(biāo)，提升了整車的NVH性能。2動(dòng)態(tài)剛

3、度動(dòng)態(tài)剛度動(dòng)剛度是指計(jì)算結(jié)構(gòu)在周期振蕩載荷作用下對(duì)每一個(gè)計(jì)算頻率的動(dòng)響應(yīng)，也稱為頻率響應(yīng)。激勵(lì)載荷是在頻域中明確定義的，所有的外力在每一個(gè)指定的頻率上己知。力的形式可以是外力，也可以是強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)（位移、速度、加速度等）。計(jì)算結(jié)果分實(shí)部和虛部?jī)刹糠?。?shí)部代表響應(yīng)的幅度，虛部代表響應(yīng)的相角。通常動(dòng)剛度采用響應(yīng)的幅值來(lái)表示，包括節(jié)點(diǎn)位移、加速度、單元力和應(yīng)力等。動(dòng)剛度的計(jì)算方法主要有直接頻率響應(yīng)、模態(tài)頻率響應(yīng)兩種。a)直接頻率響應(yīng)，通過(guò)求解整個(gè)

4、模型的阻尼耦合方程，得出各頻率對(duì)于外載荷的響應(yīng)。b)模態(tài)頻率響應(yīng)，利用結(jié)構(gòu)的模態(tài)振型來(lái)對(duì)耦合的運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行縮減和解耦，同時(shí)由單個(gè)模態(tài)響應(yīng)的疊加得到某一給定頻率下的解答。其分析的輸出類型與直接頻率響應(yīng)分析得到的輸出類型相同。模態(tài)頻率響應(yīng)分析法利用結(jié)構(gòu)的模態(tài)振型來(lái)對(duì)運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行縮減，因此在對(duì)較大模型做頻率響應(yīng)分析時(shí)比直接法更右效率。在本車型的頻率響應(yīng)計(jì)算中使用模態(tài)頻率響應(yīng)，下面是對(duì)模態(tài)頻率響應(yīng)理論的簡(jiǎn)介。假設(shè)輸入的激振力為：點(diǎn)擊圖片查看大圖

5、響應(yīng)為：點(diǎn)擊圖片查看大圖則系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程為：點(diǎn)擊圖片查看大圖圖1動(dòng)剛度計(jì)算結(jié)果對(duì)比3某車型動(dòng)態(tài)剛度分析與優(yōu)化方案某車型動(dòng)態(tài)剛度分析與優(yōu)化方案在某車型項(xiàng)目中，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)右墊塊、動(dòng)機(jī)左墊塊、前懸減震器安裝支點(diǎn)、后置懸點(diǎn)上支撐、排氣管懸掛點(diǎn)等的x、y、z三個(gè)方向施加激振力，進(jìn)行頻率響應(yīng)分析，動(dòng)剛度為激振力幅值與響應(yīng)位移之比。結(jié)果表明，在關(guān)注頻率段內(nèi)，主要問(wèn)題出現(xiàn)在右后側(cè)懸置點(diǎn)的y向動(dòng)剛度。如圖(2)所示，在關(guān)注頻率范圍內(nèi)出現(xiàn)動(dòng)剛度較大的降級(jí)，沒(méi)