概念设计阶段轿车车身建模方法与NVH优化分析

1、概念设计阶段轿车车身建模概念设计阶段轿车车身建模方法与方法与NVHNVH优化分析优化分析 顾镭博士 徐有忠博士奇瑞汽车公司奇瑞乘用车工程研究院 概念设计阶段车身建模流程概念设计阶段车身建模流程 典型截面分析典型截面分析接头刚度分析接头刚度分析截面优化与改进截面优化与改进车身基础车身基础BCM接头优化与改进接头优化与改进车身模态分析车身模态分析车身刚度分析车身刚度分析CAE数据库数据库敏感度分析与优化敏感度分析与优化车身优化车身优化BCM典型截面位置典型截面位置门槛车顶横梁 A-B-C 柱 纵梁等评价指标评价指标扭转常量惯性矩截面面积典型截面与接头位置典型截面与接头位置典型截面特性分析典型截面特

2、性分析Crossed Area: 横截面（材料填充区）面积惯性矩 惯性积 Torsional Constant：扭转常量；分为实心截面、开口截面、封闭截面三种形式Warping Constant：剪切常量2YIZ dA2ZIY dAyzIyzdAYZ奇瑞新车型截面参数计算实例奇瑞新车型截面参数计算实例初始截面初始截面方案方案1 加大面积加大面积方案方案2增加加强板增加加强板方案方案3基于方案基于方案2，沿着沿着Z向扩大向扩大40mm方案方案4取消方案取消方案3的加强板的加强板典型截面分析与改进实例典型截面分析与改进实例接头位置接头位置因车型而定，如右图所示评价指标评价指标变形分析应力分析应变分

3、析接头刚度分析接头刚度分析接头刚度分析接头刚度分析 接头结构设计得不合理必然导致接头结构设计得不合理必然导致整车整车NVH性能的下降，因此必须保证性能的下降，因此必须保证每个接头的刚度达到一定的参考数值。每个接头的刚度达到一定的参考数值。 通常是通过累积竞争车型，或相通常是通过累积竞争车型，或相近车型的接头结构性能参数构成数据近车型的接头结构性能参数构成数据库而获得。库而获得。 接头必须按结构尺寸的一致性原接头必须按结构尺寸的一致性原则来截取。则来截取。 接头的结构要求相对详尽，有接头的结构要求相对详尽，有限元模型与实际模型较接近限元模型与实际模型较接近 以以B柱上部接头为例柱上部接头为例将主

4、要钣金件（将主要钣金件（5个件）的料个件）的料厚作为优化设计变量，厚作为优化设计变量，Y方向方向变形作为优化目标，则计算可变形作为优化目标，则计算可以发现以发现B柱加强板和外板以及柱加强板和外板以及内板对它的刚度影响最大。内板对它的刚度影响最大。Y方向刚度敏感度方向刚度敏感度B柱内板B柱外板B柱加强板中顶横梁顶盖接头敏感度分析与优化接头敏感度分析与优化简化的概念模型简化的概念模型建立有效、实用的工程概念模建立有效、实用的工程概念模型要求整个工作连续、系统化。型要求整个工作连续、系统化。模态与刚度分析及其优化模态与刚度分析及其优化一阶扭转模态振型一阶扭转模态振型 模态与刚度分析与评价预测车身的性能接头刚度与截面特性敏感度分析考察最敏感的截面与接头车身模态与刚度相关性分析概念阶段车身概念阶段车身CAECAE模型的发展模型的发展概念阶段车身概念阶段车身CAECAE模型的发展模型的发展 基于同一平台的车基于同一平台的车型，通过型，通过MORPHMORPH方法方法构建的概念模型构建的概念模型 前提条件：有同一平前提条件：有同一平台车型的台车型的CAEC