非承载式车身静刚度分析.pdf

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1、第52卷第5期V01．52No．5农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT＆VEHICLEENGINEERING2014年5月May2014doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2014．05．011非承载式车身静刚度分析祝慧，葛广凯，朱纪成，李晓明，陆晨光(230601安徽省合肥市江淮汽车股份公司技术中心车身电子研究院)[摘要]以某皮卡白车身为研究对象，建立非承载式车身有限元模型，计算其在弯曲和扭转工况下的变形量，并进行刚度试验分析．得到非承载式车身在不同工况下与车架的作用关系，评价该车身的门窗变形，并通过弯曲刚度和扭转剐度值

2、，指导车身的结构设计，同时验证了白车身有限元模型的有效性。[关键词]非承载式车身；弯曲刚度；扭转刚度[中图分类号】U463．81[文献标志码]A[文章编号]1673—3142(2014)05—0050-03Analysison173画dityofBody-on-frameZhuHui，GeGuangkai，ZhuJicheng，LiXiaoming，LuChenguang(AnhuiJianghuaiAutomobileCo．，Ltd，HefeiCity，AnhuiProvince230601，China)[Abstract]AccordingtotheBIWofap

3、ick—upasresearchobject，thefiniteelementmodelissetup，thedistortionofbendingandtorsionbehavioriscalculatedandthemodeltestisanalyzed．Therelationshipbetweenthebody—on-frameandtheframeisgot．Thedistortionofjambisevaluated，andthedesignofBIW'sstructureisinstructedbybendingstiffnessandtorsionals

4、tiffness．Thefiniteelementanalysismodel，savailabilityisexamined．[Keywords]body-on-frame；bendingstiffness；torsionalstiffness0引言白车身刚度反映的是整车抗扭转和抗弯曲载荷的能力，车身刚度不足，会导致车身变形量大，NVH性能受影响，而如果车身刚度过大，则会使车辆的质量增加，油耗增加，动力性降低[1]。非承载式车身由于有独立车架存在，车身与车架之间通过弹性元件连接，分析验证已知，非承载式车身承担了相当一部分载荷，因此，在设计初期，需要对车体的刚度进行分析

5、验证，设定合理的刚度指标值，并通过车体结构设计满足刚度目标，避免车架设计强度过剩。有效地保证轻量化的同时满足NVH性能。白车身静刚度主要包含弯曲刚度和扭转刚度，本文对某皮卡驾驶室白车身分别进行刚度有限元分析和试验分析，了解设计车白车身弯曲、扭转变形情况。将有限元分析结果同试验结果相对比分析，验证有限元模型的合理性，并结合评价结果．为非承载式车身结构设计开发提供参考。1白车身刚度模型建立皮卡驾驶室为非承载式车身，驾驶室通过车收稿日期：2014—02—25修回13期：2014—03—05身悬置胶垫与车架相连接，白车身结构由冲压件钢板通过点焊的方式联接。1．1刚度有限元模型

6、建立对皮卡白车身进行有限元网格划分，在HYPERMESH中采用4节点或3节点壳单元Shell63对白车身钣金件进行有限元网格划分，将车身结构离散成444716个单元，456747个节点。如图1所示。钣金件采用SHELL单元离散，缝焊采用RBE2单元模拟。弯曲分析边界条件：约束车身前悬置安装点处z向平动自由度，车身左后悬置安装点处X、z向平动自由度，以及车身右后悬置安装点处约束x、y、z向平动自由度；采用按乘员载荷加载的方式施加垂向载荷，在主、副驾驶及后排位置分别施加750N、750N和2250N加载力，如图1所示。扭转分析边界条件：约束车身左后悬置安装点处x、Z向平动

7、自由度，车身右后悬置安装点处x、y、z向平动自由度，在车身前悬置安装处施加大小相等、方向相反的两个集中力，分别形成绕轴3000N·m、5000N·m、7000N·m、10000N·m的扭矩。并约束z方向平动自由度，如图2所示，驾驶室扭转载荷加载点间距离为1240mm。j二葱摹：非承裁式车身静刚度分析5l图1弯曲刚度有限元模型Fig．1Bendingstiffnessfiniteelementmode遨～寻图2扭转刚度有限元模型Fig．2Torsionalstiffnessfiniteelementmode1．2刚度试验模型建立白车身刚度试验设备包括弯