白车身结构强度分析报告
目录
1.分析目的 (1)
2.使用软件说明 (1)
3.模型建立 (1)
4 边界条件 (3)
5.分析结果 (3)
6.结论 (21)
1.分析目的
白车身结构的静强度不足则会引起构件在使用过程中出现失效。本报告采用有限元方法对Q11白车身分别进行了满载、1g制动、0.8g转弯、右前轮抬高150mm、左后轮抬高150mm、右前轮左后轮同时抬高150mm,6种工况的强度分析，观察整车受力状况，找出高应力区，考察其零部件的强度是否满足要求，定性地评价Q11白车身的结构设计，并提出相应建议。
2.使用软件说明
本次分析采用HyperMesh作前处理，Altair optistruct求解。HyperMesh是世界领先的、功能强大的CAE应用软件包，也是一个创新、开放的企业级CAE平台，它集成了设计与分析所需的各种工具，具有无与伦比的性能以及高度的开放性、灵活性和友好的用户界面，与多种CAD和CAE软件有良好的接口并具有高效的网格划分功能；Altair Optistruct是一个综和隐式和显示求解器与一体的大规模有限元计算软件，几乎所有的线性和非线性问题都可以通过其进行求解。通过Altair Optistruct可以进行任何形状、尺寸、拓扑结构的优化，采用固定的内存分配技术，具有很高的计算精度和效率。
3.模型建立
对车身设计部门提供的Q11白车身CAD模型进行有限单元离散，CAD模型以及有限元模型如图3.1所示。白车身所有零部件均采用板壳单元进行离散，并尽量采用四边形板壳
图3.1 Q11白车身CAD以及有限元模型
强度分析模型质量按整车满载质量计算，其中的白车身附加质量（见表 3.2）用质量点单元CONM2单元模拟。发动机和变速箱、油箱、备胎、冷凝器、前门总成、滑移门总成、后背门总成、发动机罩总成、前排座椅及乘员等使用RBE刚性单元加载到相应总成的安装处。由于额定载货质心的不可确定性，无法给定具体质心位置，因此本次分析在经验基础上确定质心位置，并将额定载货分布于后地板多处主要受力点处进行模拟。具体质量点分布情况可参考图3.2。
表3.2 Q11白车身附加质量及质心
图3.2 Q11白车身附加质量分布
4 边界条件
以满载状态下计算车身在以下工况下的强度应力。计算工况包括满载工况（工况1）、制动工况（工况2）、转弯工况（工况3）、右前轮抬高150mm工况（工况4）、左后轮抬高150mm工况（工况5）、右前轮左后轮同时抬高150mm（工况6）。载荷如表4.1所示。
5.分析结果
5.1满载工况：
5.2制动工况
5.3转弯工况
0.8g转弯工况下，车身和主要零部件应力云图如下所示。
5.4右前轮抬高150mm
5.5左后轮抬高150mm
左后轮抬高150mm工况下，车身和主要零部件应力云图如下所示。
5.6右前轮左后轮同时抬高150mm
右前轮左后轮同时抬高150mm工况下，车身和主要零部件应力云图如下所示。
白车身结构强度分析报告
目录 1.分析目的 (1) 2.使用软件说明 (1) 3.模型建立 (1) 4 边界条件 (3) 5.分析结果 (3) 6.结论 (21)
1.分析目的 白车身结构的静强度不足则会引起构件在使用过程中出现失效。本报告采用有限元方法对**白车身分别进行了满载、 1g制动、0.8g转弯、右前轮抬高150mm、左后轮抬高150mm、右前轮左后轮同时抬高150mm,6种工况的强度分析，观察整车受力状况，找出高应力区，考察其零部件的强度是否满足要求，定性地评价**白车身的结构设计，并提出相应建议。 2.使用软件说明 本次分析采用HyperMesh作前处理，Altair optistruct求解。HyperMesh是世界领先的、功能强大的CAE应用软件包，也是一个创新、开放的企业级CAE平台，它集成了设计与分析所需的各种工具，具有无与伦比的性能以及高度的开放性、灵活性和友好的用户界面，与多种CAD和CAE软件有良好的接口并具有高效的网格划分功能；Altair Optistruct 是一个综和隐式和显示求解器与一体的大规模有限元计算软件，几乎所有的线性和非线性问题都可以通过其进行求解。通过Altair Optistruct可以进行任何形状、尺寸、拓扑结构的优化，采用固定的内存分配技术，具有很高的计算精度和效率。 3.模型建立 对车身设计部门提供的**白车身CAD模型进行有限单元离散，CAD模型以及有限元模型如图3.1所示。白车身所有零部件均采用板壳单元进行离散，并尽量采用四边形板壳单 图3.1 **白车身CAD以及有限元模型 单元类型四边形单元三角形单元 单元数目46970015543 三角形单元比例 3.4% 焊接模拟Rbe单元及实体单元 涂胶模拟实体单元 单元质量良好
白车身模态分析试验方法研究 毕业设计
目录 中文摘要 (1) 英文摘要 (2) 1 绪论 (3) 2 试验模态分析 (5) 2.1模态试验理论 (5) 2.2试验测试系统组成 (6) 3 模态参数识别方法 (7) 3.1模态参数识别主要方法 (7) 3.2最小二乘复频域法 (9) 3.2.1最小二乘复频域法简介 (9) 3.2.2系统模型的确定 (9) 4 白车身模态试验 (10) 4.1白车身参数 (10) 4.2试验结构的支撑方式 (10) 4.3传感器的选择及布置原则 (12) 4.4激励系统 (13) 4.4.1激励方式 (13) 4.4.2振动激励源的选择和比较 (14) 4.4.3设备传感器 (15) 4.5试验测试系统检验 (16) 5 试验测试结果及分析 (21) 5.1稳态图 (21) 5.2模态频率与阻尼比 (23) 5.3模态振型 (24) 5.4模态试验的有效性 (26) 6 有限元分析结果与试验结果对比 (30) 结论 (33) 谢辞 (34) 参考文献 (35)
白车身模态试验方法研究 摘要：本文的目的在于研究模态分析参数识别不同方法之间的优缺点，重点是PolyMAX法和时域分析法之间的对比，以研究通过何种方法才能获得精 确地实验数据。为此本文分别采用多参考最小二乘复频域（PolyMAX） 法和时域分析法对结构模态参数进行识别，得到白车身各阶的模态图、 模态频率和振型并采用模态置信判据法(MAC)验证试验结果，比较二者 之间的优缺点，从而发现PolyMAX能提供比时域法法更多的稳定极点 并且有一个清晰地图标，确保一个用户独立和简洁明了的解释，大量简 化了鉴别过程。为进一步验证PolyMAX法的准确性，将PolyMAX分析 结果与有限元分析相对比，发现两者具有相当高的一致性。因此，本文 认为在白车身模态试验中PolyMAX法是最佳的试验模态分析方法。 关键词：白车身模态试验分析方法MIMO PolyMAX 1
转向节的结构设计与强度分析--开题报告
杭州电子科技大学 毕业设计（论文）开题报告题目转向节的结构设计和强度分析 学院机械工程学院 专业车辆工程 姓名吴志军 班级车辆二班（07010512） 学号07010570 指导教师胡彦超
一、本课题国内外研究动态及选题的依据和意义 （一）课题研发背景 汽车是重要的运输工具，是科学技术发展水平的标志。同时也是20世纪最显著的人文标志之一。它改变了人们的生活方式、时空和价值观念。为人类社会的物质财富和精神文明做出了巨大的贡献。汽车是产业关联度高、规模效益明显、资金和技术密集的重要产品，又是唯一兼有大批量、高精度、群众性消费特征的全球化产业，也是唯一的一种零件以万计、产量以百万计、保有量以亿计，并惠及全人类的高科技产品。汽车工业由于其资金密集、技术密集、人才密集、综合性强、经济效益高的特点，使得世界各个工业发达国家几乎无一例外地把汽车工业作国民经济的支柱产业。汽车的研制、生产、销售、运营，与国民经济许多部门都息息相关，对社会经济建设和科学技术发展起着重要的推动作用。 转向节是汽车上的关键零件，它既支撑车体重量，又传递转向力矩和承受前轮刹车制动力矩，因此对其机械性能和外形结构要求严格，是汽车上的重要安全零件之一。转向节包括转向节轴和转向节臂。转向节一般采用锻造毛坯件，经机械加工成为一个复杂的空间受力件。转向节圆锥轴上装有一对单列圆锥滚子轴承，使转向节与前轮毂、前轮制动器相连。其圆锥轴端采用螺母紧固轴承与轮毂，这样就能使转向节承受来自地面的支承力、滚动阻力和制动力。其上端球销通过纵向拉力杆与车架连接于一体，并与整车相连，从而约束了转向节沿x、y方向的位移和转动，使其仅能沿z方向移动和旋转。转向节的转向节臂上有两个球头销分别与转向纵拉杆、横拉杆相连以保证左右两轮同步转向。由此可见，转向节承受着车辆转向系统较大的负荷。 （二）转向节国内外研发现状 由于汽车转向节使用的重要性和形状的特殊性，国内外对转向节的结构和强度分析予以高度的重视，对其进行了深入的研究，取得了一定的研究成果。 在国内，北京机电研究所、吉林工业大学、机械工业部第四设计院、中国重汽公司、山东光岳转向节总厂、安庆百协锻造厂等单位对转向节进行了比较深入研究。郑州轻工业学院机电工程学院的韩国立等提出了概率有限元分析，并得出影响其可靠性的主要因素是外负荷和弹性模量。河南师范学院的冯彬彩建立了斯太尔转向节的实体模型，并对转向节的受力依照紧急制动工况、侧滑工况和越过不平路面工况等三种危险工况进行强度分析。合肥工业大学机械与汽车工程学院的张红旗等实用ANSYS对客车转向节进行了受力分析。天津大学武一民等利用NSRAN—PARTAN对农用车转向节结构进行了有限元计算，并对结构变化对应力分布的影响进行了计算．同济大学汽车学院的蔡智健等通过有限元建立某轿车转向节模型。机械加工方面，佳木斯煤矿机械厂的张风岩等对转向节的机械加工进行了有效的研究，极大提高了生产效率。这些研究工作对汽车转向节设计生产提供了宝贵的经验。
白车身模态分析作业指导书(修改)
文件编号： YJY·P ·0020·A1-2004 文件名称：白车身模态分析作业指导书 编制：日期： 审核：日期： 批准：日期：
发布日期：年月日实施日期：年月日 前言 为使本公司白车身模态分析规范化，参考国内外白车身模态分析的技术，结合本公司已经开发车型的经验，编制本分析作业指导书。意在对本公司分析人员在做白车身模态分析的过程中起指导作用，让不熟悉或者不太熟悉该分析的员工有所依据，提高工作效率和精度。本作业指导书将在本公司所有白车身模态分析中贯彻，并将在实践中进一步提高完善。 内容包括：前处理模型；分析软件的使用；工程载荷及求解的设置；分析结果后处理和评价标准等。 本标准于2004年9月起实施。 本标准由上海同济同捷科技股份有限公司技术总监室提出。 本标准由上海同济同捷科技股份有限公司技术总监室负责归口管理。 本标准主要起草人：谢颖、邓文彬
白车身模态分析流程 1、适用范围 任何车型的白车身。 2、分析的目标及意义 本分析旨在分析白车身的振动固有频率和振型，得到的数据可为车身结构设计和振动噪声分析提供参考。 3、前处理建模 3.1白车身模型（只包括焊接总成，不包括门、玻璃、内饰等螺栓紧固件），焊点用RBE2(6个自由度)模拟，焊点布置应符合实际情况，边界条件为自由。 3.2 网格大小和注意事项如下。 3.2.1建模标准（所有项均在HYPERMESH中检测）表1 在网格划分之前，一定要充分考虑该零件与其它零部件之间的连接关系。 3.2.2在hypermesh中注意事项： 3.2.2.1 单元网格总体要求：连续、均匀、美观，过渡平缓。
3.2.2.2 对于倒角，倒角两端点距离小于5mm时可删去（命令：geom\distance）。当倒角两端点距离大于5mm时，测一下倒角的弧长(命令：geom\length)，如弧长小于10mm时划分一个单元，大于10mm，划分两排单元，如难以满足单元长度要求，可将倒角的一边toggle掉。对于孔，半径小于5mm时可删去，同时删去小于5mm的凸台和沉孔。 3.2.2.3对于对称件，只划分一个件的网格，另一个件使用镜像方法生成。对于一个单个零件如果是左右对称的，可将它从中间切开，划分一半即可（使用splitbody命令），对于单个零件判断其是否是左右对称的，可将切开的另一半镜像过去（使用transform命令），渲染后看是否重合 3.2.2.4对于一些比较小的零部件（比如小螺栓）根据其位置和尺寸及对分析目标的重要性可不进行网格划分 3.2.2.5 B柱之前的零件网格尺寸控制在10-15mm，对于B柱之后ｃ柱之前的零件，可适当增大网格尺寸，定在15-20mm，ｃ柱之后20－35ｍｍ划分时可根据具体情况进行调整(如对一些连接处可划分细一些)； 3.2.2.6原则上存在焊点的翻边必须划分两排单元，识别焊边可察看各总成数模、或者是看参考车型以及去设计部门的相关负责人联系。在焊点的翻边上，如翻边长度小于10mm，在保证最小单元长度要求下，可适当将翻边加长。大于10mm 时，考虑划分两排单元，对不符合长度要求的单元进行必要的调整（如将翻边的边界toggle掉）。 原则上焊点位置由设计部门确定，在设计部门已提供焊点位置的情况下，采取以下操作步骤：1）在UG中检查焊点位置，若发现分布不合理的焊点，须与车身相关设计人员确认；2）将零件导入HYPERMESH，其中应包含该零件的焊点信息――点和圆圈线（导入前需确认在UG里已经将点、线、面分层）；3）将含圆线圈的COMP隐藏，只显示零件和焊点，然后用GEOM CLEANUP/FIXED POINTS/ADD命令将焊点变成零件面上的硬点；4）划分网格并按标准检查好单元质量后，文件先以HM格式进行保存（须包含所有点、线、面和单元），然后将网格输出成*.bdf文件，再将焊点和圆圈线输出成*.igs（该文件的命名方法：在bdf文件名前加w。如：bdf文件53-01.bdf，则igs文件w53-01.igs）；5）在PATRAN里装配时，将
刘红_白车身模态分析与识别
白车身模态分析与识别 Analysis and Identify of Body In White 刘红，朱凌，门永新 吉利汽车研究院，浙江杭州 310000 摘要：白车身的模态分析可以通过试验和CAE两种途径进行。试验虽然能相对真实地反应试验车辆 的性能，但周期长、成本高且干扰因素多。CAE仿真分析白车身模态可以有效避开这些问题。同时， 结合模态识别的4点和24点法，CAE仿真能更准确、便捷地了解白车身模态性能。尤其在车辆开发前期，能有效指导车身设计。 关键词：白车身，NVH，模态，试验，识别，HyperGraph Abstract: BIW’s mode can be obtained through testing and CAE. Although testing can relatively reflect the true performance of the vehicle, it is expensive in both cost and time, as well as other unpredictable factors. Meanwhile, CAE can easily avoid these problems, and can more accurately and conveniently to obtain the performance, combining with the 4-point and 24-point method for the modal identification. Especially in the early stage of the vehicle development, CAE method can effectively guide the design of body. Key words: BIW, NVH, mode, test, identify, HyperGraph 1 概述 白车身模态分析作为整车NVH分析的一个基础环节，对整车NVH性能管控起着关键的作用。模态分析能够反映出结构在低频范围内的振动问题，尤其对避开路面和发动机激励尤为重要。一般4缸机的怠速激励在25Hz左右，路面激励在20Hz以内，故白车身一阶模态应在40Hz左右才能使得TB 的一阶模态避开上述两种激励，而如何准确地识别出白车身一阶模态成为车身设计的关键问题。 解决上面的问题，目前可用模态测试或者模态识别（CAE的方法）来判断，本文从这两个方面研究了白车身模态分析方法。 2 模态测试方法 目前试验模态分析技术已经成为解决振动噪声以及疲劳强度等实际问题的一项最重要、应用最广泛的技术手段【1】。通过模态试验识别出的汽车白车身的结构动力学特性对于乘坐舒适性和结构可靠性起着决定性的作用，是汽车新产品开发中结构分析的主要内容，特别是车身的低阶弹性模态是控制其振动噪声的关键基础性指标之一【2】。 2.1 测试方法简述 模态测试是同时测量结构的输入和输出信号而得到结构的频响函数，即通过激励和响应，推知结构的特性【3】。可以根据试验条件选择单点或多点激励，常用的做法是采用两个激振器产生随机信号对车身进行激励，两个激振器分别置于车身左后纵梁处以+Z方向激励和发动机舱右悬置安装点纵梁的+Y 方向激励，在车身上布置加速度传感器以采集车身结构的响应，试验状态如图1所示。
某商用车驾驶室白车身模态分析
龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/2c7610615.html, 某商用车驾驶室白车身模态分析 作者：谢小平,韩旭,陈国栋,周长江 来源：《湖南大学学报·自然科学版》2010年第05期 摘要:以某商用车驾驶室白车身为原型,利用模态分析方法对其动力学特征参数进行分析.在理论(正问题)和实验(反问题)两个互补的模态分析过程中,利用有限元模型进行理论模态分析,为实验模态分析的实施打下良好基础.分别采用最小二乘复指数法(LSCE)和最小二乘复频域法(LSCF)进行实验模态分析,得到各阶模态振型并对理论分析的结果进行修正.经过两种结果的比较和分析,最终得出准确的模态分析结果并对白车身原型提出改进意见.生产厂商依据改进意见进行工艺改进,通过用户实际使用证实了改进方案的有效性和正确性. 关键词: 商用车驾驶室;白车身;有限元;实验模态分析;LSCE;LSCF 中图分类号:TH113.1文献标识码:A Modal Analysis of Commercial Vehicle Cab’s Body-in-White XIE Xiao-ping+, HAN Xu, CHEN Guo-dong, ZHOU Chang-jiang (State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing for Vehicle Body, Faculty of Mechanical and Vehicle Engineering, Hunan University, Changsha, 410082) Abstract: The theory modal analysis (TMA, forward problem) and experimental modal analysis(EMA, inverse problem) methods are both used to analysis dynamics characteristic parameters of one commercial vehicle cab’s body-in-white. Finite element modal analysis is carried out to get mode shape and lay down well basis to experimental modal analysis in TMA process. In EMA process, LSCE(Least Squares Complex exponent method) and LSCF (Least Squares Complex Frequency Domain method) methods are used to get mode shape and modify TMA results. With comparison to all results, the accurate conclusion can be reached and improvement opinion is brought forward to the prototype. The improvement projection was proved to be effective by consumers’utilization after manufacturer put it into applications. Keywords: commercial vehicle cab’s bod y-in-white; finite element method; experimental modal analysis; LSCE; LSCF 车辆在行使的过程中常因路面不平,车速和运动方向的变化,车轮、发动机和传动系的振动激励,以及齿轮的冲击等各种外部和内部激励,极易引起整车和局部振动。当外界激振频率与系统固有频率接近时,将产生共振[1]。
汽车车门模态分析(初学者)
汽车模态分析 1 前言 模态是振动系统特性的一种表征，它构成了各种车身结构复杂振动的最基本的振动形态。为了在汽车使用中避免共振、降低噪声，需要知道结构振动的固有频率及其相应的振型。模态分析的最终目标是为了得到模态参数，为结构系统的动力特性分析、故障诊断和预报以及结构的动力特性的优化设计提供依据。 汽车在行驶过程中的激励一般分为路面激励、车轮不平衡激励、发动机激励、传动轴激励。路面激励一般由道路条件决定，目前在高速公路和一般城市较好路面上，此激励频率多出现在1-3Hz，一般对低频振动影响较大；因车轮不平衡引起的激励频率一般低于11Hz，随着现在轮辋制造质量及检测水平的提高，此激励分量较小，易于避免；发动机引起的激励频率一般在23Hz以上，此激励分量较大；城市中一般车速控制在50～80Km/h，高速公路上一般车速控制在 80～120 Km/h，传动轴的不平衡引起的振动的频率范围在40Hz以上，此激励分量较小。由这些外界激振源会引起车门产生共振，带来噪音，极大的降低了车辆的乘坐舒适性，造成扳件的抖动开裂，零部件的疲劳损坏，车门表面保护层的破坏，削弱车门的抗腐蚀能力等。 因此，为提高汽车产品的开发设计水平，达到优化设计的目标，需要对汽车车门进行模态分析，通过有限元计算来得到该结构在不同频率下的振型，避免因共振等原因引起的结构破坏。 2 车门有限元模型 2.1 几何特性 轿车车门一般由门外板、门内板、门窗框、门玻璃导槽、门铰链、门锁以及门窗附件等组成。内门板上有玻璃升降器、门锁附件等。内板由薄钢板冲压而成，其上分布有窝穴、空洞、加强筋，内板内侧焊有内板加强板。为了增强安全性，外板内侧一般通过防撞杆支撑架安装了防撞杆，窗框下装有加强板。内板与外板通过翻边、粘合、滚焊等方式结合。 2.2 有限元模型的建立 根据车门的几何模型划分网格，建立有限元模型如图1所示。
ansys实验强度分析报告
ansys有限元强度分析 一、实验目的 1 熟悉有限元分析的基本原理和基本方法； 2 掌握有限元软件ANSYS的基本操作； 3 对有限元分析结果进行正确评价。 二、实验原理 利用ANSYS进行有限元静力学分析 三、实验仪器设备 1 安装windows XP的微机； 2 ANSYS11.0软件。 四、实验内容与步骤 1 熟悉ANSYS的界面和分析步骤； 2 掌握ANSYS前处理方法，包括三维建模、单元设置、网格划分和约束设置；3掌握ANSYS求解和后处理的一般方法； 4 实际应用ANSYS软件对六方孔螺钉头用扳手进行有限元分析。 五、实验报告 1）以扳手零件为例，叙述有限元的分析步骤； 答：（1）选取单元类型为92号； （2）定义材料属性，弹性模量和泊松比；
建立模型。先生成一个边长为0.0058的六边形平面，再创建三条线，其中z向长度为0.19，x向长度0.075，中间一段0.01的圆弧，然后把面沿着三条线方向拉伸，生成三维实体1如题中所给形状，只是手柄短了0.01；把坐标系沿z轴方向平移0.01，再重复作六边形面，拉伸成沿z轴相反方向的长为0.01的实体2；利用布尔运算处理把实体1和2粘接成整体。 （4）划分网格。利用智能网格划分工具划分网格，网格等级为4级。
（5）施加约束。在扳手底部面上施加完全约束； （6）施加作用力。在实体2的上部面上施加344828pa（20/（0.01*0.0058））的压强，在实体2的下部面的临面上施加1724138pa(100/0.01/0.0058)的压强；
（7）求解，进入后处理器查看求解结果，显示应力图。 2）对扳手零件有限元分析结果进行评价； 答：结果如图所示： 正确的显示出了受力的最大位置及变形量，同时给出了各处受力的值，分析结果基本正确，具有一定的参考意义。
白车身结构强度分析报告
广告： 一、整车碰撞分析教程视频，语音讲解，内容有： 1、软件基础操作 2、网格划分 3、材料属性（主要教大家引用材料硬化曲线） 4、整车模型装配（给零件附材料属性，二保焊，点焊，螺栓链接，球铰，柱铰，胶粘） 5、接触设置（防止变形过大网格穿透） 6、输出设置（布置传感器，检测碰撞过程中力，速度，加速度等信息） 7、提交计算（这个过程会遇到很多错误，需要调试，解决错误的能力是需要不断累积的）8后处理（查看变形动画，输出接触力，速度，加速等主要参数，查看乘员仓，踏板入侵，门框变形）。 8、结构、模态分析计算及查看变形应变应力云图。 资料包括6.2小时语音讲解，手把手教，赠送三辆整车碰撞模型（搭建好的，可直接提交计算）、假人模型、安全气囊、车企分析报告。 二、车架刚度强度模态分析教程（视频），手把手教。 三、ansa视频教程，画面高清，有语音2个小时详细讲解。 1、详细介绍了软件基本操作 2、几何处理所用到的命令 3、网格优化所用到的命令讲解 4、如何模拟缝焊（节点对齐） 5、简单实体网格划分 6、简单介绍约束和加载 7、总结前面命令使用方法 讲解很详细，没有基础的也可学会，工作多年所用到网格的命令都讲解清楚了，是大家不可或缺的学习帮手。 四、整车相关零部件分析培训，根据相关cae标准进行刚度、强度、模态分析（abaqus、nastran、ls-dyna），分析目的、分析流程、分析报告写法，修改意见。详细可咨询本人。 赠送：ansa15.0软件，ls-dyna求解器软件。 如若需要hypermesh画网格教程（视频+文档），可免费提供资料及解答。 可赠送abaqus、nastran、ls-dyna相关资料。 可提供整车网格画法答疑。 联系本人QQ：2422890367
汽车车身模态分析研究综述
汽车车身模态分析研究综述 北京信息科技大学研1202班姓名：曹国栋学号：2012020045 摘要：车身是汽车的关键总成。它的构造决定了整车的力学特性，对白车身进行模态分析不仅能考察车身结构的整体刚度特性，而且可以指导人们对车身结构进行优化以及响应分析。因此，研究车身模态分析具有重要的意义。本文综述了近几年国内外在车身模态分析领域内的研究，总结了研究理论和试验方法，并进行归纳。最后，对未来的研究工作提出了一些展望。 关键词：车身；模态分析；有限元模态；试验模态；结构优化 0 前言 随着计算机技术的发展和仿真技术、有限元分析技术的提高，计算机辅助设计和分析技术几乎涵盖了涉及汽车性能的所有方面，如刚度、强度、疲劳寿命、振动噪声、运动与动力性分析、碰撞仿真和乘员保护、空气动力学特性等，各种计算机辅助设计软件为汽车设计提供了一个工具平台，极大地方便了汽车的设计。 车辆在行驶过程中，车身结构在各种振动源的激励下会产生振动，如发动机运转、路面不平以及高速行驶时风力引起的振动等。如果这些振源的激励频率接近于车身整体或局部的固有频率，便会发生共振现象，产生剧烈振动和噪声，甚至造成结构破坏。为提高汽车的安全性、舒适性和可靠性，就必须对车身结构的固有频率进行分析，通过结构设计避开各种振源的激励频率。 车身结构模态分析是新车型开发中有限元法应用的主要领域之一，是新产品开发中结构分析的主要内容。尤其是车身结构的低阶弹性模态，它不仅反映了汽车车身的整体刚度性能，而且是控制汽车常规振动的关键指标，应作为汽车新产品开发的强制性考核内容。有限元模态分析和试验模态分析方法是辨识汽车结构动态性能的一种有效的手段，在汽车车身动态性能研究中得到了广泛应用。采用有限元方法对白车身进行模态分析，识别出车身结构的模态参数，并通过模态试验验证了有限元模型的正确性，为改型设计提供参考依据，是汽车开发设计与优化的一般流程。 因此，研究车身结构模态分析，进行车身轻量化设计和优化，对于提高国产轿车的自开发与科技创新能力，具有重要的理论意义和工程实用价值。 1 车身模态分析的一般理论 1.1 模态分析基本理论 模态分析的经典定义即以模态矩阵作为变换矩阵，将线性定常系统振动微分方程组中的物理坐标进行坐标转换变到模态坐标上，从而使系统在原来坐标下的耦合方程变成一组互相独立的二阶常微分方程进而成为一组以模态坐标及模态参数描述的独立方程[1]。 在实际的结构动力分析中，一般将连续结构离散化为一个具有n个有限自由
白车身结构强度分析报告
百度文库- 让每个人平等地提升自我 编号：********** 白车身结构强度分析报告 项目名称： 编制：日期： 校对：日期： 审核：日期： 批准：日期： xx汽车有限公司 2013年04月
目录 1.分析目的 (1) 2.使用软件说明 (1) 3.模型建立 (1) 4 边界条件 (3) 5.分析结果 (3) 6.结论 21
1.分析目的 白车身结构的静强度不足则会引起构件在使用过程中出现失效。本报告采用有限元方法对**白车身分别进行了满载、1g制动、转弯、右前轮抬高150mm、左后轮抬高150mm、右前轮左后轮同时抬高150mm,6种工况的强度分析，观察整车受力状况，找出高应力区，考察其零部件的强度是否满足要求，定性地评价**白车身的结构设计，并提出相应建议。 2.使用软件说明 本次分析采用HyperMesh作前处理，Altair optistruct求解。HyperMesh是世界领先的、功能强大的CAE应用软件包，也是一个创新、开放的企业级CAE平台，它集成了设计与分析所需的各种工具，具有无与伦比的性能以及高度的开放性、灵活性和友好的用户界面，与多种CAD和CAE软件有良好的接口并具有高效的网格划分功能；Altair Optistruct是一个综和隐式和显示求解器与一体的大规模有限元计算软件，几乎所有的线性和非线性问题都可以通过其进行求解。通过Altair Optistruct可以进行任何形状、尺寸、拓扑结构的优化，采用固定的内存分配技术，具有很高的计算精度和效率。 3.模型建立 对车身设计部门提供的**白车身CAD模型进行有限单元离散，CAD模型以及有限元模型如图所示。白车身所有零部件均采用板壳单元进行离散，并尽量采用四边形板壳单元模 图**白车身CAD以及有限元模型 单元类型四边形单元三角形单元 单元数目46970015543 三角形单元比例% 焊接模拟Rbe单元及实体单元 涂胶模拟实体单元 单元质量良好 强度分析模型质量按整车满载质量计算，其中的白车身附加质量（见表）用质量点单
汽车白车身设计规范
汽车白车身设计规范 1. 范围 本标准归纳了［BIW］白车身结构设计的一些基本方法和注意事项。 本标准适用于长春宇创公司白车身结构设计及检查。 2. 基本原则 2.1白车身设计是一个复杂的系统并行设计过程，要彻底地摒弃孤立地单个零件设计方法，任何一个 零件只是其所处在的分总成的一个零件，设计时均应考虑其与周边相关零部件的相互关系。 评注：周边造型匹配［面差、分缝影响外观］;周边安装匹配［焊接装配、安装件的连接、安装空间］ 2.2任何一种车型的白车身结构均可按三层板的设计思想去构思结构设计，即最外层是外板，最内层是内板，中间是加强板，在车身附件安装连接部位应考虑设计加强板。 评注：结构的强度、刚度与横截面积有关系，与周边的展开的周长也有关系，“红旗3”轿车的一个 宣传点就是其前防撞横梁为六边型。 2.3所设计的白车身结构在满足整车性能上、结构上、四大工艺［冲压工艺、焊接工艺、涂装工艺、 总装工艺］是否比参考样车或其他车型更优越，是否符合国内（尤其是客户）的实际生产状况，以便预先确定结构及工艺的改良方案。 2.4白车身在结构与性能上应提供车身所需的承载能力，即强度和刚度要求。 3. 冲压工艺要求 3.1在设计钣金件时，对于影响拉延成型的圆角要尽可能放大，原则上内角R>5,以利于拉延成型; 对于折弯成型的圆角可以适当放小，原则上 R- 3即可，以减小折弯后的回弹。 1）板件最小弯曲半径 最小弯曲半径见下表:
h 》R+2t 。见上表。 R 中心的距离L 不得过小，其值L >2t 。见上表。 5）凸部的弯曲 避免如a 图情形的弯曲，使弯曲线让开 阶梯线如图 r >2t n=r m >2t k >1.5t L b ,或设计切口如c 、d 。 >t+R+k/2 孔径 如） 最大倾斜角度9 6罚 6
汽车零部件强度分析
雪佛莱C1500皮卡整车分析实例 ?重力荷载下悬挂臂的应力和变形 ?刹车分析——惯性平衡 ?行驶在不平整路面——子结构 雪佛来C1500皮卡Copyright 2009 ABAQUS, Inc. 雪佛莱C1500皮卡整车分析实例 ?重力荷载下悬挂臂的应力和变形 重力荷载下悬挂臂的应力 重力荷载下底盘的应力分布Copyright 2009 ABAQUS, Inc.
雪佛莱C1500皮卡整车分析实例 maximum stress = 193.9 N/mm 2maximum stress = 191.4 N/mm 2 静态分析——惯性平衡瞬态动力学分析刹车制动时的两种方法对比分析：?刹车制动时的应力分析（两种方法）Copyright 2009 ABAQUS, Inc. 雪佛莱C1500皮卡整车分析实例 ?路况1结果 ?卡车以速度7 m/sec (25.2 km/h) 跳过一个颠簸. 车轮与路面有脱离接触的过程?卡车在不平整的路面上行驶（两种工况）： Copyright 2009 ABAQUS, Inc.
雪佛莱C1500皮卡整车分析实例 ?卡车在不平整的路面上行驶（两种工况）： ?路况2结果 路况2下四个轮胎上的径向力路况2下纵摆(Pitch) 侧倾(Roll) 偏转(yaw) Copyright 2009 ABAQUS, Inc. 雪佛莱C1500皮卡整车分析实例 ?卡车在不平整的路面上行驶（两种工况）： ?路况2结果( 子模型) A型臂上的应力分布 Copyright 2009 ABAQUS, Inc.
减震支架分析（GM） ?实验过程中出现异常噪声 结构示意图 实际装配结构（与设计偏移）SCC2010 减震支架分析（GM） ?1500N 径向载荷 SCC2010
结构检测鉴定报告
金房玲珑湾商业综合楼改扩建工程结构检测鉴定方案 编写： 审核： 湖南省宏尚土木工程检测有限公司
2012年07月21日
金房玲珑湾商业综合楼改扩建工程 结构检测鉴定方案 一、工程概况 本工程为长沙金房房地产开发有限公司开发建设的金房玲珑湾商业综合楼。设计单位为湖南大学设计研究院有限公司，监理单位为湖南骥征工程建设监理有限公司。 本工程原设计为四层框架柱无梁楼盖结构，两电梯井为剪力墙。原楼层为、、、四层，现用无损切割将,两层楼盖切除，增加、、、、楼层，将四层改造为七层。为了解该楼建筑工程改扩建后工程安全性状况，长沙金房房地产开发有限公司委托湖南省宏尚土木工程检测有限公司对该楼工程进行结构检测鉴定。 二、检测内容和主要仪器设备 主要检测内容及方法 现场检测工作内容： 工程概况的调查与现场踏勘，内容包括：结构形式、基础形式、墙体材料与砌筑方法、楼屋盖形式，工程地质勘察单位、设计单位、施工单位、监理单位等。 现场调查内容包括：鉴定建筑物的工程名称、委托鉴定单位名称、坐落地址、开竣工及投入使用日期、房屋用途、使用现状、结构受荷、周围环境等。明确房屋鉴定的原因。 材料强度及性能
材料强度的检测、评定是结构可靠性评定的重要指标，如钢筋混凝土结构的混凝土强度、砂浆强度等。现场检测主要采用回弹法、钻芯法等检测方法进行材料强度检测。 几何尺寸检测、评定 现浇混凝土结构及预制构件的尺寸，应以设计图纸规定的尺寸为基准确定尺寸的偏差，尺寸的检测方法和尺寸偏差的允许值应按《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204确定。 对于受到环境侵蚀和灾害影响的构件，其截面尺寸应在损伤最严重部位量测，在检测报告中应提供量测的位置和必要的说明。 几何尺寸是结构和构件可靠性验算的一项指标，截面尺寸也是计算构件自重的指标，几何尺寸一般可查设计图纸，如果是老建筑物图纸不全，或图纸丢失，需要现场实测其建筑物的平面尺寸，有竣工图纸时，也可将几何尺寸的检测结果对照图纸进行复核，评定其施工质量，为可靠性鉴定提供依据。 外观质量和缺陷检测 混凝土构件外观质量与缺陷的检测可分为蜂窝、麻面、孔洞、夹渣、露筋、裂缝、疏松区和不同时间浇筑的混凝土结合面质量等项目。 混凝土构件外观缺陷，可采用目测与尺量的方法检测；检测数量，对于建筑结构工程质量检测时宜为全部构件。混凝土构件外观缺陷的评定方法，可按《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002确定。 结构构件的挠度或倾斜度检测 可用目测或/和用吊锤进行检测；若有明显挠度或倾斜度，应采用激光或经纬仪或其他仪器进行定量检测。 混凝土构件钢筋保护层检测 采用SW-180T钢筋位置测定仪对外露混凝土构件钢筋保护层和间距进行检测，采取局部凿开混凝土核查钢筋规格及间距。 结构构件裂缝检测
白车身模态分析作业指导书
1、适用范围 任何车型的白车身。 2、分析的目标及意义 本分析旨在分析白车身的振动固有频率和振型，得到的数据可为车身结构设计和振动噪声分析提供参考。 3、前处理建模 白车身模型（只包括焊接总成，不包括门、玻璃、内饰等螺栓紧固件），焊点用RBE2(6个自由度)模拟，焊点布置应符合实际情况，边界条件为自由。网格划分参考网格划分标准。下图为某白车身有限元模型。 4、分析软件的使用 3D工程软件：UG（用于几何面修改和建立，并传送到分析软件） 有限元分析软件：HYPERMESH，PATRAN（用于前、后处理）；NASTRAN（用于求解结果） 5、分析结果后处理及评价标准 通过模态分析求得除刚体模态外的200Hz以下的模态振型。以目标车的实验和分析结果为目标，主要的几阶整体弯扭模态频率应高于或至少等于目标车相对应的模态频率。 结构的动态响应由外界激励频率和结构本身的固有频率和相应振型决定。在结构设计时，应考虑这些因素。第一，尽量提高结构的刚度，以提高前几阶固有频率；第二，结构固有频率应尽量错开载荷激振频率2Hz以上。
微型车的激励一般最主要为路面激励、车轮不平衡激励、发动机的怠速激励。路面激励一般由道路条件决定，目前高速公路和一般城市较好路面上，此激励力频率多在1-2Hz。车轮不平衡激振频率取决于汽车的行驶车速。发动机的怠速激振频率取决于怠速转速和汽缸数。 6、成果提交形式 以报告的形式提交。 7、分析注意事项 7.1 首次递交NASTRAN求解前，须先检查确认不能有重复单元、自由 节点及未赋属性的单元，且MPC连接关系正确。 7.2 首次计算完毕后，导入结果文件检查分析结果，看是否漏焊点， 若漏焊处较多，则在结果中可能出现前六阶模态有非零值（前六阶应该为刚体模态，频率值接近零）；如无漏焊，则除去前六阶刚体模态，看剩下的结果。 附图（某白车身模态分析除去刚体模态的前两阶振型）： 第7阶振型云图第8阶振型云图
白车身结构设计的原则
QJ/ZX 03.0X—2007 Array 5 白车身结构设计的原则 5.1 基本原则 5.1.1 白车身设计是一个复杂的系统并行设计过程，要彻底地摒弃孤立地单个零件设计方法，任何一个零件只是其所处在的分总成的一个零件，设计时均应考虑其与周边相关零部件的相互关系。 5.1.2 任何一种车型的白车身结构均可按三层板的设计思想去构思结构设计，即最外层是外板，最内层是内板，中间是加强板，在车身附件安装连接部位应考虑设计加强板。 5.1.3 所设计的白车身结构应首先确定在满足整车性能、结构、冲压工艺、焊接工艺、涂装工艺、总装工艺上是否比参考样车或其他车型更优越，是否符合本公司或国内（客户）的实际生产状况，以便预先确定结构及工艺的改良方案。 5.1.4 白车身在结构与性能上应满足车身所需的承载能力,即强度和刚度要求。 5.1.5 除非有更优越的结构，逆向设计时应尽量保持与样车一致。 5.1.6 白车身设计应坚持经济性原则。 5.2 零部件结构选用原则 5.2.1 新开发零部件应采用当前国内外技术成熟、性能先进、质量可靠的零部件。 5.2.2 改型产品应尽可能选用基础车型中的技术成熟、性能先进、质量可靠的零部件,以提高零部件的通用化程度,减少产品的开发费用和零部件的管理费用。 5.2.3 对于有产品系列规格要求的零部件,应按标准规定的规格选择设计。 5.3 钣金件设计的原则 5.3.1 结构复杂化，以求最大强度、刚度设计 车身钣金结构尽可能复杂化，在大于50x50mm的区域内布置加强凹坑、筋等特征； 车身钣金结构尽可能复杂化，尽可能用自由曲面代替平面。 5.3.2 轻量化设计 在满足强度和刚度的前提下，应选取较薄的料厚； 在满足强度和刚度的前提下，应考虑布置减重孔； 在满足强度和刚度的前提下，不应出现不必要的零件。 5.3.3同一零件设计 对于一些零部件（如一些小的加强板，比较规则的纵横梁等），可以考虑设计成自身是关于某一面对称
空气悬架强度分析报告
（1） 有限元网格划分 考虑到结构的复杂性以及期望得到分析结果的可靠性，对空气悬架整体采用六面体网格划分，局部采用四面体划分。运用hypermesh 前处理软件中的Solid Map 命令对每个零件单独划分，即现在某个零件的一面划分2D 有限元网格，并将这个被拉伸的2D 有限元网格映射到一个由几何元素定义的实体中，从而形成一个三维体积来创建实体网格。 → → 由于空气悬架上半梁两端的面积相差较大（如图），画出的有限元网格不是很理想，对在此部位出现问题的有限元网格尽可能得用手工方式去修改，但是工作量比较大。 最终画出的有限元网格如下图所示 （2） 模拟焊接单元 创建部件的实体几何 将实体几何分割成易 映射的区域 使用Solid Map 创建四面体或六面体网格
结合实际情况考虑，各个件之间是焊接的关系，所以在hypermesh中我们采取CWELD单元模拟焊接。首先是在要焊接的两个零件的焊接表面生成一个二维的薄膜单元，然后在spotweld面板下的using elems子面板下生成CWELD焊接单元，这样在每处需要焊接的地方生成焊接单元来模拟。焊接单元如下： （局部焊接单元的模拟） （整体的焊接单元） 这样就做好了焊接单元的模拟工作。 （3）添加约束以及载荷、载荷步 根据实际情况可知，空气悬架是两段加载荷，靠中间梁上的螺栓来约束其自由度，根据以往模拟螺栓的经验，把中间梁上下的盖板上的螺栓口的节点用rbe2来连接起来模拟螺栓，约束上下盖板八个口处以及螺栓口外一圈的节点的全部自由度。如下图所示：
在空气悬架的两端加载荷，由运动学仿真结果可知，空气悬架静载时主要在气囊支座以及弹簧支座上受力（压强），加在气囊支座上的力为30000N，计算得压强为1.72N/mm2，加在弹簧支座上的力为3000N,计算得压强为3.96N/mm2。如下图 最后，建立一个载荷步： 这样，前处理的全部工作完成，下面就可以提交给Optistruct进行运算。 （4）后处理
结构强度的分析
第三节结构与稳定性 一、新课内容： 结构的稳定性是指结构在负载的作用下，维持原有平衡状态的能力。 台风过后，部分结构却完好无损，这又说明，有的结构稳定，有的结构不稳定。 想一想： 结构的稳定性与什么因素有关？ 填表说明下表中的物体有可能因受哪些力的作用而出现不稳定现象，并根据你的生活经验，简要说明原因。（P012） （一）影响结构稳定性的主要因素： [实验探究1]： 学生拿一本书，让它直立在桌面上，它马上倾倒了，显然，其稳定性不好。 同样的一本书，把它的下端各书页展开一定的角度，仍旧将它直立在桌面上，它就能很好的挺立住。 因素一：支撑面积的大小 1. 稳定性与支撑面积的大小有关
支撑面越大越稳定，越小越不稳定。 A.落地电风扇或者宾馆里的落地灯，它们都有一个比较大的底座。 [引导学生得出结论]：结构的底座，结构与地面接触所形成的 B：为什么大坝的横截面总是建成梯形？ 生：思考回答 师：大坝需要承受很大的力的作用，如自身的重力，水的冲击力、压力等等，要起到防洪的作用，大坝必须要求非常稳固。大坝建成梯形，增大了与地面接触所形成的支撑面，支撑面越大越坚实，稳定性就越好。 C.为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？ 生：思考回答 师：这是为了进一步增大与地面接触所形成的支撑面积，增加稳定性。从而引导学生得出结论：结构的稳定性与支撑面积大小有关。 注意：支撑面≠接触面。（接触面是物体与地面接触形成的面。支撑面是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面构成的面。）
[实验探究2]：显示落地扇的图片 师：落地扇为什么不易倾倒？ 生：思考回答 师：落地扇的底座采用较重的材料，风扇比底座轻很多，使落地扇的重心降低。 因素二：重心位置 2．结构的稳定性与重心位置有关。 物体重心越低，越稳定。 A.不倒翁为什么不倒？如果在它脖子上挂上一定数量的铁环，它还会不倒吗？ 师：研究不倒翁的结构，发现不倒翁的重心很低，就在它与地面的接触点上，所以不倒，如果往它的脖子挂上铁环，它的重心位置升高了，当铁环达到一定数量时，不倒翁就不在是不倒翁了。 [引导学生得出结论]：重心的高低影响结构的稳定性。重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。 B.以前的农作物个子高，遭遇暴风骤雨容易倾覆，造成减产；现在的农作物普遍个子矮。就是利用了重心低结构稳定的原理。 C.屏幕显示比萨斜塔的图片，比萨斜塔为什么不倒塌？（简单介绍比萨斜塔。） 通过分析长方体重心的垂线位置与稳定性示意图，使学生容易理解，比萨斜塔不倒的原因是它的重心所在点的垂线落在塔的底面的范围内。当塔倾斜到一定程度，重心的垂线不再落在塔的底面时，塔就会倾倒。 [引导学生得出结论]：结构的稳定性与重心位置有关。