导　　师： 赵广耀

学科专业： H0204

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 东北大学

摘　　要： 目前汽车行业竞争日趋激烈,新车型更新换代速度越来越快,在很大程度上取决于白车身设计。以往设计一个车型往往要经过几年时间,制造上百辆样车进行试验才能满足设计的需要,设计周期长,设计消耗大。现代轿车设计,由于采用了很多先进的设计思想和设计手段,完成设计的周期已经大大降低,设计所需的样车数量也减少了很多。在现代设计所采用的设计手段中,计算机辅助技术的采用大大的提高了设计开发的效率。在新车型开发过程中,白车身设计一直占主导地位,其固有特性直接影响车辆的性能。为了使车辆具有好的特性,一般要求白车身有较高的刚性和良好的振动特性,这些特性通常是通过模态分析获得。本文以某概念设计阶段的轿车白车身为研究对象,基于前处理软件Hypermesh和有限元分析软件MSC.Nastran,应用有限元分析理论,建立了白车身有限元模型。首先,基于对白车身结构点焊、二氧化碳气体保护电弧焊等联接方式的研究,建立了一个能够准确模拟车身结构动力学性能、计算规模控制在计算机可接受范围、并兼顾建模效率的以壳单元为主的白车身详细有限元模型。其次,通过有限元自由模态分析,得到白车身的固有频率、相应的振型等模态参数。从振动、强度角度考虑,分析了该白车身所承受内外激励的影响。再次,对比该型车竞品车白车身结构模态试验数据,发现两者模态频率差距较大,后期设计隐患较大,为规避此类风险,本文根据应变模态的局域性特点,利用有限元模型各阶模态应变能分布,确定白车身结构弹性变形最大位置,可有针对性地加强车身的局部刚度。最后,进行了方案设计,为设计提供方向性指导。分别采取对白车身局部结构进行拉长、加宽、搭边等处理,修正模型结合面特性参数,以保证该白车身模型结构更合理,经分析,其模态参数达到了竞品车目标要求。研究结果表明,该方法具有较好的实际工程应用价值。

关 键 词： 白车身 有限元法 模态分析 模态应变能

分 类 号： [U463.82]

领　　域： [机械工程] [交通运输工程] [交通运输工程]