某車型白車身動剛度計算方法與性能優(yōu)化研究

1、某車型白車身動剛度計算方法與性能優(yōu)化研究某車型白車身動剛度計算方法與性能優(yōu)化研究本文介紹了動態(tài)剛度的基本概念，建立了公司的計算方法，對某車型白車身進行動態(tài)剛度分析，進而提出優(yōu)化改進方案，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，動剛度計算占有重要的地位，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。汽車在行駛的過程中，會受到各種各樣的動載荷。當動載荷與車身的動力學特性接近，即動載荷的某分量與車身的某階模態(tài)的固有頻率

2、接近時，將可能引發(fā)結(jié)構(gòu)共振產(chǎn)生較高的動應力，導致車身的疲勞破壞。而車身的動力學特性對乘坐舒適性的影響，主要表現(xiàn)在NVH性能上。在某車型項目中，以前期項目為標準，研究白車身動態(tài)剛度的計算方法，修正白車身動剛度有限元模型，確保計算獲得準確的動態(tài)剛度結(jié)果。計算方法和建模方法的研究完成為之后的動剛度性能優(yōu)化工作搭建了良好的基礎，然后運用通過模態(tài)計算尋找改進思路，嘗試多種改進方案，確定最佳方案使車身動剛度性能達標，提升了整車的NVH性能。2動態(tài)剛

3、度動態(tài)剛度動剛度是指計算結(jié)構(gòu)在周期振蕩載荷作用下對每一個計算頻率的動響應，也稱為頻率響應。激勵載荷是在頻域中明確定義的，所有的外力在每一個指定的頻率上己知。力的形式可以是外力，也可以是強迫運動（位移、速度、加速度等）。計算結(jié)果分實部和虛部兩部分。實部代表響應的幅度，虛部代表響應的相角。通常動剛度采用響應的幅值來表示，包括節(jié)點位移、加速度、單元力和應力等。動剛度的計算方法主要有直接頻率響應、模態(tài)頻率響應兩種。a)直接頻率響應，通過求解整個

4、模型的阻尼耦合方程，得出各頻率對于外載荷的響應。b)模態(tài)頻率響應，利用結(jié)構(gòu)的模態(tài)振型來對耦合的運動方程進行縮減和解耦，同時由單個模態(tài)響應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分析得到的輸出類型相同。模態(tài)頻率響應分析法利用結(jié)構(gòu)的模態(tài)振型來對運動方程進行縮減，因此在對較大模型做頻率響應分析時比直接法更右效率。在本車型的頻率響應計算中使用模態(tài)頻率響應，下面是對模態(tài)頻率響應理論的簡介。假設輸入的激振力為：點擊圖片查看大圖

5、響應為：點擊圖片查看大圖則系統(tǒng)的運動方程為：點擊圖片查看大圖圖1動剛度計算結(jié)果對比3某車型動態(tài)剛度分析與優(yōu)化方案某車型動態(tài)剛度分析與優(yōu)化方案在某車型項目中，對發(fā)動機右墊塊、動機左墊塊、前懸減震器安裝支點、后置懸點上支撐、排氣管懸掛點等的x、y、z三個方向施加激振力，進行頻率響應分析，動剛度為激振力幅值與響應位移之比。結(jié)果表明，在關注頻率段內(nèi)，主要問題出現(xiàn)在右后側(cè)懸置點的y向動剛度。如圖(2)所示，在關注頻率范圍內(nèi)出現(xiàn)動剛度較大的降級，沒