汽车车身结构综合分析与试验及评价研究.ppt

1、车身结构综合分析、测试与评价研究，谭，合肥工业大学机械与汽车工程学院，2008年4月20日，“车身产品开发结构设计的定位、初步设计、详细设计、样机试制、样机试验、批量生产准备、概念设计、方案评审、设计评审、设计定型”，结构设计、设计标准分析是车身开发的基础，测试是保证。计算机辅助工程测试技术计算机辅助工程分析技术并行工程技术优化设计技术加速测试技术产品寿命预测技术环境模拟测试技术结构动态分析技术逆向工程技术故障分析技术系统工程技术新概念和新方法层出不穷！增强开发能力，缩短开发周期，提高设计质量，降低开发成本，采用基于知识库的系统开发策略，即综合分析、测试和评价策略，以汽车车身结构为例，现代产品

2、开发、设计、数字样机、数字样机仿真评价、满意度、物理样机、物理样机实验评价、满意度。周期B、整车分析测试、综合评价、满意度、周期C、背景综合分析测试和评价策略的提出，随着车型的多样化和车身产品开发过程的加快，设计分析和测试成本增加；单一的方法既耗时又不可靠，传统的单一设计、分析、测试和开发过程已经不能满足企业的需求；由于设计分析员缺乏经验，车身设计知识数据和基准样机数据不足，设计标准不完整，对车身特性试验了解不多，分析、评价和指导不足等。车身设计中暴露出来的问题不能及时得到纠正，尤其是车身定型后，会产生很大的影响。车身结构分析和试验、车身弯曲分析；车身扭转分析：车身及零部件的模态分析；车身总成

3、的模态分析：碰撞安全性分析；车身结构的疲劳寿命；结构拓扑形状优化；整车刚度、模态和动态响应分析；零部件-装配-整车，强调双端分析、测试和评估，背景-综合分析、测试和评估。一方面，由于缺乏新车型系列的结构分析数据，很难突破设计要求的范围，必须对零部件、总成和整车进行多层次的设计验证试验。多级测试验证有助于解决汽车车身开发阶段的一些技术难题，避免汽车测试的复杂性和实施难度。另一方面，车身设计、分析和试验是并行进行的。测试模态技术和有限元技术相对成熟。如何有效地将试验数据、分析结果和积累的经验应用到车身设计中，需要充分整合分析和试验，并对其进行正确的评价。车身结构的动态设计和分析，车身评价是多方向、

4、多层次、多方和多环境的。以车身结构动态设计为例：首先，提出车身结构动态设计与分析的要求；提出车身结构试验和验证的要求；确定结构动态设计的原则；分析结构的动态特性和响应；进行车身频率规划，根据频率控制设计原则、响应控制原则和噪声控制原则进行动态设计和优化；-背景综合分析、测试与评价策略，改革分析、测试与评价分离的现状，弥补单一方法的不足；在车身概念设计阶段，要有效利用建模和仿真，充分利用积累的经验、结构设计数据库和车身试验数据，应用先进的概念和技术验证；尽可能充分利用零部件和整车的试验数据，强调技术试验的全面性，共享分析和试验数据，减少数据的不确定性，避免开发后期的重复试验，使综合分析评价方法成

5、为车身开发的重要策略。综合分析测试与评价策略，综合分析测试是虚拟与真实相结合的车身动态特性研究策略，其综合体现在三个方面：1 .借助建模和仿真技术促进车身概念发展；2.部件、装配、车辆试验和有限元计算的综合应用；3.在开发阶段和测试运行阶段全面实施分析、测试和评估(尽可能结合)。综合分析与测试评估策略评估是对设计、建模与仿真、测试与调试等一系列过程的分析和评价。有必要将综合分析和测试、灵敏度分析、优化设计和动态分析技术结合起来，以澄清问题、确定范围、建立标准并进行分析和验证，例如，通过模态分析评估行驶过程中车身和各种振动源之间的动态干扰，以避免共振，并评估车身和零件的模态形状以确定需求。根据防

6、止共振、提高动态刚度和改善结构阻尼特性的原则，达到调频、减振和减幅的目的。你认为呢？道路、分层建模与仿真-综合分析与评价数字仿真-半实物仿真-实物仿真产品设计多阶段；多层次建模和分析；多级测试验证；多种综合评价方法。方案模型、思维、需求分析和实验知识经验库的建立；CAE工具的综合；测试与评估技术的实现。实现建模和仿真作为测试和评估知识库；充分利用各种开发测试和调试测试的反馈信息；从传统的试验-改进-试验方法到建模与仿真-虚拟试验-改进模型-实车验证。综合分析、测试和评价技术的有效应用，可以在车身开发的早期识别问题，将缺陷产品的风险降到最低，并根据设定的频率和设定的响应控制来设计车身结构，使汽车

7、设计达到主动设计的状态，实现车身的正向设计。关键：通过对汽车结构特性的模拟和测试，现代分析技术已经将零件的质量缺陷减少了40%左右，但整车的质量缺陷只减少了20%；为了提高整车的设计质量，有必要对整车的特性进行预测和评估，并从整车的角度进行修正！车身的发展是继承的，车身的静态和动态特性是有规律的！车辆特性的分析模型很复杂；车辆建模和计算工作量大；很难准确预测车辆特性；车辆特性仿真模型不是部分模型的叠加；解决车辆特性仿真与性能仿真相结合的问题；结构试验和性能试验相结合；分层建模技术；非线性柔性接头的组合方法：综合分析、测试和评价策略是新模式下的新产品开发技术，对促进创新产品研发、提高产品质量、降

8、低开发成本、缩短试生产周期具有重要意义！它涉及面广，内涵丰富。系统建模技术、多领域仿真技术、虚拟样机技术、界面技术、分级测试策略和综合评价都是可操作的！形成想法、方法、过程、标准、应用、应用、应用、应完、母线静态和动态分析及试验；货车静动态分析与设计：汽车刚度和强度的模态试验分析与评价：客车轻量化设计：200470公斤；货车轻量化设计：200500公斤；汽车轻量化设计：20公斤；体重减轻；汽车结构综合分析、测试与评价方法研究：综上所述，汽车结构综合分析、测试与评价是一种基于知识的系统开发方法，它综合、协同地运用了台架试验与分析、数学建模、仿真与分析、驾驶试验与分析等多种测试分析方法。并将建模与

9、仿真作为测试与评估知识库和各种台架测试与驾驶测试之间反馈的工具，从而将结构仿真、虚拟仿真和实车仿真有机地结合起来，为开发、分析和评估以及使用更经济有效的测试与评估综合提供方法和手段。综合测试与评估技术的有效应用，可以在开发项目的早期阶段，当问题更容易改进、改进成本更低时，识别问题，并可以最大限度地降低接受缺陷产品的风险，促进缺陷的纠正，从而缩短产品开发周期，降低开发成本，降低技术风险。综上所述，随着车型的多样化和车身产品开发过程的加快，设计和测试的成本增加，传统的单一设计、分析和测试开发过程已经不能满足企业的需求。为此，提出了综合分析测试评估技术的研究思路。改革分析、试验和评价策略，调整车身设计、车身分析和车身试验的关系，充分利用以往的经验积累、结构设计数据库和车身试验数据，应用先进理念和技术验证。尽可能将开发测试和使用测试结合起来，实施综合测试，减少重复测试，强调技术测试的全面性；测试数据共享是折衷开发测试和服务测试的不同需求，在一次测试后收集足够的数据来满足开发测试和服务测试的需求。为汽车结构设计、静动态分析和方案优化奠定了基础。结论，汽车结构设计的综合与平衡(设计过程、结构集成、各种分析)；结构评估和分析，评估和提供改进方案；整车综合性能分析；结构设计有自己的原则和规律，没有单一的正确答案