汽车车身附件支架CAE分析探讨

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1、汽车车身附件支架CAE分析探讨王力中苗杨蔓(广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广州511434)【摘要】从车身附件与支架的连接方式和附件的功能特点两方面总结了附件支架的4种主要类型，并分别举例描述了这4种支架的结构。同时，针对每一种类型的支架提出了强度分析工况和NVH分析要求。通过提出的分析方法和思路，为车身附件支架的CAE工程分析提供参考。【Abstract】Theautomotivebodyaccessorybracketsaredesignedtosuppo~，connectandin．stallbodyaccessories．Bec

2、auseeachoftheaccessorieshaveitsownfunction，thebracketsthatconnecttobodyaccessoriesneedtobedesignedindividually，andtheperformanceofthebracketsmustmeetdifferentdesignneeds．Thispaperclassifiedthesebrackets，accordingtotheconnectiontypeofbodyaccessoriestobodyandthefunctionofbodyac

3、cessories．Thenshowthestructureofthesamplebrack-etstodescribethesefourkindsofaccessorybracketsdetailedly．Meanwhile，eachtypeofthebracketsisstudiedintherangeofstrengthcasesandNVHperformance．Tosumup，themethodologyandthoughtwayareguidelinesforCAEengineeringofbodyaccessorybrackets．

4、【关键词】车身附件支架强度刚度模态doi：10．3969／j．issn．1007-4554．2013．03．04支架结构设计不合理，雨刮系统工作时产生的振0引言动可能会引起雨刮支架的共振，此时可能产生异响或导致雨刮臂工作不正常，将严重影响消费者包括细小的螺丝、垫片在内，现代轿车上大约对于车辆品质的评价，造成重大的经济损失。因有3万多个零部件⋯。在如此众多的零部件中，此，对于车身附件支架的设计，应该引起足够的重车身附件支架是功能比较特殊的一类。视。车身附件支架的主要作用是用于支持、联结CAE分析和验证技术在现代汽车设计阶段得车身上的各种附件，而这些

5、附件又是很重要的功到了广泛而深入的应用。利用CAE技术在设计之能件，如果支架设计不合理或者性能不符合要求，初模拟分析产品的性能，指导结构设计和优化，能将会导致附件的功能无法正常使用，产生不可估够增强设计能力、减少试验成本，从而能有效提高量的后果。例如，如果蓄电池支架设计过弱，在整个产品的开发效率，大大节约设计成本。应用某种工况下支架可能会出现断裂失效。当支架出CAE技术来辅助设计车身附件支架，也是一种有现断裂后，蓄电池可能离开车体，同时将导致一系效的途径。列功能件的失效，甚至引起车辆无法正常行驶而本文通过归纳总结轿车车身的各类支架特造成重大交通事

6、故。再例如雨刮支架，如果雨刮点，提出了每种类型支架的CAE分析验证思路。收稿日期：2013一O1—22上海汽车2013．03·17·1车身附件支架分析思路车身上安装的各种附件的功能各异，使用时的工况也不尽相同，因此各种附件支架的设计要求也互不相同。总结起来，根据车身附件与支架的连接方式和附件的功能特点，车身附件支架主要可以分为4个大类：(1)支架通过螺栓与车身钣金刚性相连，附件刚性连接安装于支架，附件无激励载荷；(2)支架通过螺栓与车身钣金刚性连接，附件刚性连图2蓄电池支架示意图接安装于支架，附件本身具有激励载荷，比如电机表1支架强度校核工况之类

7、的驱动载荷等；(3)支架与车身刚性连接，附工况载荷件与支架之间由衬套、阻尼件等隔振装置过渡后XyZ再与支架连接，附件本身无激励载荷；(4)连接方垂直振动14g垂直振动2—6g式与第三种相同，但附件本身有激励载荷。图1制动一g—g是对这4种支架分类的描述。对于不同的支架需转弯g—g要从不同的角度进行性能分析。表格中g代表重力加速度，、y、z为整车坐标系方向。(2)NVH分析。支架进行约束模态分析，要求支架第一阶垂直弯曲模态频率大于发动机怠速频率。对于四缸发动机，怠速转速为800r／rain，则怠速激振频率为26．7Hz。考虑空调开启，怠速转速为85

8、0r／min，则发动机激振频率为28．3Hz【J．因此，一般要求此类支架一阶模态频率大7：30Hz。图1车身附件支架分类1．1．2安装点