白车身弯曲刚度的全面分析

1 分析目的

车身是轿车的关键总成，除了保证外形美观以外，汽车设计工程师们更注重车身结构的设计。车身应有足够的刚度，刚度不足，会导致车身局部区域出现大的变形，从而影响了车的正常使用。低的刚度必然伴随有低的固有频率，易发生结构共振和声响。本报告以 QQ 白车身为分析对象，利用有限元法，对其进行了弯曲刚度分析。

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于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。Altair Optistruct 最强大的功能是其友好的 CAO 接口，通过 AltairOptistruct 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 有限元模型建立

根据设计部门提供的白车身的工艺数模建立 QQ 的计算模型，对模型进行了有限元离散处理：白车身所有零部件都采用板壳单元进行离散，并尽量采用四边形板壳单元模拟，少量三角形单元以满足高质量网格的过渡需要；粘胶用实体单元模拟，焊点采用 CWELD和 RBE2 单元模拟。其中四边形单元 469700 个，三角形单元 15543 个，三角形单元比例3.4%。

4 白车身弯曲刚度分析边界条件

对设计车 QQ 施加边界条件：在前悬架与车身连接处约束 X、Y、Z 移动自由度，三个子工况分别约束后悬架板簧前吊耳铰接处、两吊耳中间限位支架处、板簧后吊耳铰接处Y、Z 移动自由度，与前悬架的约束组成整个白车身的约束；在每个子工况中，找到纵梁上位于前后约束 X 方向的中心位置，施加左右各 4000N，共 8000N 的集中载荷。