客车车身的模态分析

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1、贵州工业大学硕士学位论文客车车身的模态分析姓名：吴扬东申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：谢庆生20000501摘要Y0329866随着汽车工业的发展，汽车设计已从最初的经验设计发展到让簋机辅助设计。从对主要零部件的静强度设计发展到对整体结构的动态、优化设计，车身的动力特性研究成为其中的热点。本文在综述车身结构及动力分析特点的基础上，采用有限元法，对YM6700型客车车身进行动力特性分析；通过ANSYS通用后处理器的模态动画显示，形象地演示出车身前十五阶振动模态，为该车的进一步研制定型提供了理论计算依据，取得了令人满意的结果。在对车身结构进

2、行有限元建模时，采用空问梁单元和板壳单元进行。针对车身结构中的开口粱，考虑了开口截面翘曲对梁单元刚度矩阵的影响，计算结果表明，本文对复杂车身结构的处理是成功的。目前，国内对车身结构的动力分析尚未广泛展开，本文在这方面作了一些工作，得出了可供车身设计参考的结论。ABSTRACTOnthebasisofreviewingdynamicanalysistechniquesusedinautomotiveStructure，thispaperappliesthefiniteelementmethodtodynamicanalysisofthecoachbody．T

3、hroughthemodalanimationdisplayformANSYSsoftware，15ordervibrationdisplayofthecoachbodyarevividlyshown．．Thetheoreticresultsanddesignguidancearepresented。Theresultsobtainedaresatisfactory．．Beamelementandshellelementareintroducedtomodelingautomotivebodystructure．Theeffectofopen-sectio

4、nwarpingonbeamstiffnessmatrixisconsidered．Accordingtoresultsachieved，ithasbeefondthatprocessofthecomplexbodystructureissuccessful．ItisavailableforreferencethatconclusionforbodytobedesignedWasobtained．客车车身的模态分析第一章概述随着汽车工业的不断发展。汽车设计技术也在不断的更新：从最初的经验设计，发展到以科学实验和技术分析为基础的设计阶段。计算机时代的来I艋，

5、逐步形成了新的计算机辅助设计与制造技术(CAD／CAM)，他们与有限元法相结合，成为今后汽车行业发展的必然趋势。过去．汽车设计多借助样车进行经验设计，强度计算仅限于各主要零部件，车身等整体结构只有在制造出整车后才能进行考察。今天．仍有些汽车厂沿用这种方法，不仅费用大，周期长，而且不可能对多种设计方案进行评价和比较。现代车身设计已发展到包括有限元法、优化、动态设计在内的计算机分析预测和模拟阶段。其中，车身的结构动力特性分析受到广泛的重视，成为CAD／CAM中不可分割的一部分；它也是车身设计的重要环节，关系到车辆振动性能、行使平顺性、车内噪声、动态优化设计、碰

6、撞模拟、疲劳强度等方面，与车辆的安全、经济性、舒适性密切相关，能充分体现出现代汽车工业的发展水平。1．客车车身的结构特点客车首先应当保证乘员有适宜的人机适调性，满足造型、视野等心理和生理的需要。在此基础上，进一步考虑结构的力学问题。这就决定了客车本身的研制远比单纯的力学系统复杂得多。为扩大视野而开设的车窗和为方便乘客上下车而设置的乘客门等等，从力学的观点看它们使得车身结构具有不合理性。由于路面载荷及使用工况带有很大的随机性，加上结构复杂，这样就给客车结构的理论分析和综合带来很大困难。相对汽车的其它部件来说，客车车身设计中大量的工作目前还是以经验为主的。这一

7、方面是结构和工况的双重复杂性所致：另一方面也是由于它的研究是介于运算工程和固体、振动力学两大学科的边缘。工作涉及面广．并且很多基本的力学问题尚未解决，不能提供有力的工具。再加上客车生产的工艺性要求的影响．现有的力学模型又往往没有涉及到这点，使得理论和实际脱节较大，因而在较长一个时期内，客车结构的力学性能计算不能达到合理的精度。客车结构主要是作为承载系。其力学性能自然涉及到刚度、强度这两类局部特性。所谓局部特性是指与单个构件本身相对关系大一些。由于路况与乘员的相互作用，又必然涉及到振动、噪音传递这两类整体特性。它们取决于整个结构的构造。这一整体特性反过来又对

8、局部特性有影响。客车车身的模态分析在车身结构上，为满足不同应用场合