k01白车身模态分析报告减重20211027

1、K01设计开发项目白车身模态分析报告（初版/?更改）重庆迪科汽车研究二0一五年十月1 .数据记录初始模型白车身（BIW更改情形减重（最终）2 .分析内容白车身自由模态分析。3 .模型简述利用软件前处置：Hypermesh;求解器:Radioss建模进程网格划分白车身结构可分为五个总成：顶盖、地板、侧围、后围和前围，依次对各总成进行有限元 模型的成立，再将其焊接为一整体。成立白车身有限元模型的步骤包括几何模型分析、几何清 理、模型简化、网格划分、单元质量检查、设置材料和单元属性、各部件焊接等。由于白车身主若是由大的钢板覆盖件组成，其厚度尺寸远远小于其他尺寸，故白车身网格 选用PSHEL勺壳单元形

2、式。采纳各总成逐个划分、连接，再总装的方式进行整车的有限元建模。 据工程实践和硬件条件，选取有限元网格的大小为8mm依照前面所述的几何清理原那么，选用8mm勺壳单元网格对各总成进行离散化，成立各总成对应的有限元模型如图一一图所示：图后围总成有限元模型图地板的几何及有限元模型图前围的几何及有限元模型白车身各部件连接白车身大部份零部件是薄板冲压件，各零部件之间主若是通过焊接工艺实现连接，本次运用了点焊、缝焊等。依照所提供的焊点图，在Hypermesh中通过运用spot-weld 单元来把各板件焊点位置的节点连接起来，以此来模拟实际的焊点。焊点材料选用08AL,焊点直径为7mm焊接完成后，焊点周围单

3、元的质量可能会变差，通常需要对这些单元进行从头划分。有限元焊 接结果如图所示图有限元焊接成效图由于工艺和部件性能的要求，在顶盖与顶盖横梁处，运用了粘胶连接。本次分析采纳了软件的粘胶连接来实现这些有限元部件的连接，通过如此的处置能更好的模拟结构的实际性能。有限元粘接成效如图所示。图有限元粘胶连接成效图Hypermsh中采纳BOLTT具在螺栓孔处添加螺栓连接。成效图如所示。在前围总成中还采纳了螺栓连接，这主若是一些不需永久连接、进行改换的部件。在图有限元螺栓连接成效图利用Hypermesh软件依照以上的步骤完成了白车身的有限元模型的成立。整个白车身有限元模型如图所示，模型共计566389个节点，5

4、47291个PSHELL#元和22776个五面体、六面体单元。PSHELLlE中有四边形单元 501997个，三角形单元 45294个，占全数PSHELL单元单元 的%白车身总成共有 3318个焊点，34处粘胶和319个螺栓。网格划分完成后，按各部件给定的材料，对相应的网格设置材料和单元的特性。图白车身有限元模型边界及工况自由状态，计算 0700Hz频率范围内所有模态。4 .计算结果白车身模态频率和阵型描述模态分析是确信设计结构或机械零部件的振动特性，取得结构固有频率和振型的进程。利 用有限元法进行白车身结构模态分析，能够在运算机屏幕上直观形象地再现白车身的振动模态,进一步计算出各零件的动态进

5、程，为汽车的动态设计提供方便有效的工具。对白车身在自由工况下进行模态分析，整体结构在空间具有三个平动自由度和三个转动自由度，因此其计算模态的前 6阶模态的频率为零，将白车身的第七阶模态视为其第一阶模态。本次分析取得白车身的前 15阶自由模态的频率及其相应的振型，如表所示。模态阶次123表白车身前十阶计算模态分析结果模态频率振型描述(Hz)Y向一阶弯曲3前端横梁x向横摆3绕X轴的整体一阶扭转4567前围板x向一阶弯曲顶盖前沿、地板、前围一阶弯曲前端y向横摆顶盖一阶弯曲、地板 Z向二阶弯曲89510顶盖、地板-z向弯曲前端横梁z向扭转、顶盖后部-y横摆B柱一阶弯曲、前端横梁 z向扭转1112136

6、1415前端横梁-z向扭转B柱y向一阶弯曲、前端横梁-z向扭转后围板-x弯曲，右后翼子板一阶弯曲顶盖、地板、B柱弯曲，前端-z横摆右后翼子板二阶弯曲白车身模阵型云图ARWdll 1彳？02Modell 比外加(Aircd*_lO27_l81&l(3dRe-睛节匕加旧制承口前 加严词*IE角15力打 lubra 4 (mdai - U:dH 7 . F = 22.7H7E+aDCSMnUrRDtEi 口山/ , 小IJXE*»T.+I+CDC.4EME*DD量5也蚓 16睡上帅WDr«s)iirtnD0。骷3飙258图4.1白车身一阶计算模态振型图图4.2白车身二阶计

7、算模态振型图图4.3白车身三阶计算模态振型图Ivladel fiId _：.U_ 21内,二叩 :eu dJ_ ： Lk ：._ IraC3E+D1*r 柞££(1 M 即 D21用3印5D ' 0|=*"'10- EF*-|1KbE3；l 'ti2fbE*no11G4 0009 BEp 00fl4C5E*OO6.7：9E*Ki4 Q5曲 CO0015 似flJ2E*OO6.T$1E*M fiD±1EiMCorilQUi FlM El#n小口 口正丁日即 隔0寸昨1wpi dsm E1 SHEsQI1343E-O11 USE* 0

8、1J 孙E“U 1 T11E-00 i aoHn4.4白车身四阶计算模态振型图CQfdQUI PluiEl印rw w硼Anjt;i= pi dismLS3E5Mh i Mbb+tMQua* 门Mir =136ilE-02Dndi 3923A4a*Plot Ei®n m口 rk 卞百， Anjtr is Di1.幅距口11 网 EMMMJTOn-s 8TMMir =126gE-0L4ndi H21iMm NT雁101Gn%，* 口箕丐 Hr - 1 5+6E-O3OH'Jb%HL =W“rtgiMOW.”I upmtd跳 n H *:仲bd曷 w F3.«a5WE&l

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