車(chē)身動(dòng)態(tài)分析的建模技術(shù)研究.pdf

1、隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，用戶(hù)對(duì)轎車(chē)舒適性要求不斷提高。車(chē)身動(dòng)態(tài)特性研究成為新車(chē)型開(kāi)發(fā)中有限元法應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一，是新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。本文研究了有限元建模技術(shù)對(duì)車(chē)身動(dòng)態(tài)分析的影響，建立起適合動(dòng)態(tài)分析的車(chē)身有限元模型，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和聲場(chǎng)的諧響應(yīng)分析。研究的內(nèi)容如下：
　　 （1）采用有限元法對(duì)影響車(chē)身動(dòng)態(tài)特性較大的典型連接方式-點(diǎn)焊進(jìn)行研究。建立五種有限元模型模擬焊點(diǎn)，通過(guò)分析模態(tài)與試驗(yàn)?zāi)B(tài)的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)采

2、用剛性梁?jiǎn)卧M焊點(diǎn)，既能保證模擬精度，又能縮短建模時(shí)間。針對(duì)車(chē)身焊點(diǎn)手動(dòng)建模工作大的特點(diǎn)，在ANSYS中采用APDL（ANSYS 參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言）實(shí)現(xiàn)了焊點(diǎn)建模過(guò)程的自動(dòng)化和智能化。
　　 （2）在對(duì)板件和車(chē)門(mén)建模技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了建模技術(shù)對(duì)車(chē)身動(dòng)態(tài)分析的影響，包括單元類(lèi)型的選取，單元尺寸的控制，結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化原則，重點(diǎn)是車(chē)身結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化原則。采用以上的建模技術(shù)，建立了白車(chē)身的有限元模型，通過(guò)白車(chē)身的分析模態(tài)與試驗(yàn)?zāi)B(tài)對(duì)比

3、，發(fā)現(xiàn)振型和頻率吻合較好，表明焊點(diǎn)建模、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化等建模技術(shù)可以滿(mǎn)足車(chē)身動(dòng)態(tài)分析的精度要求。
　　 （3）在準(zhǔn)確建立白車(chē)身有限元模型的基礎(chǔ)上，在發(fā)動(dòng)機(jī)與車(chē)身的8個(gè)連接處，施加單位激勵(lì)，進(jìn)行諧響應(yīng)分析，計(jì)算出車(chē)身約束條件下各頻率的振動(dòng)位移，統(tǒng)計(jì)振動(dòng)峰值處的頻率以及8個(gè)測(cè)點(diǎn)各個(gè)方向出現(xiàn)的最大振幅，為車(chē)身的減振設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。
　　 （4）建立車(chē)身結(jié)構(gòu)和聲腔的聲固耦合有限元模型，在發(fā)動(dòng)機(jī)載荷和懸架載荷共同激勵(lì)力下，對(duì)耦合模型進(jìn)行

4、聲場(chǎng)的頻率響應(yīng)分析。結(jié)果表明：低于120Hz，四個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲壓較小，高于120Hz，聲壓明顯增大，出現(xiàn)了較高的峰值；通過(guò)車(chē)身在發(fā)動(dòng)機(jī)，懸架單獨(dú)激勵(lì)下與發(fā)動(dòng)機(jī)和懸架共同激勵(lì)作比較，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)對(duì)車(chē)內(nèi)聲壓頻率響應(yīng)的貢獻(xiàn)比較大，高于120Hz，懸架激勵(lì)產(chǎn)生的聲壓頻率響應(yīng)曲線(xiàn)變化不大，而發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的車(chē)內(nèi)聲壓明顯升高。
　　 通過(guò)本文的研究，得到了準(zhǔn)確建立車(chē)身有限元模型的一系列方法和準(zhǔn)則，包括車(chē)身焊點(diǎn)的模擬和和快速建模方法，車(chē)身結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化