车身动态响应分析技术研究

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汽车车身的动态响应特性直接影响汽车的舒适性和可靠性。随着汽车工业的发展,车身动态响应特性研究越来越受到人们的关注,成为汽车设计中的重要研究内容。本文以某轿车车身为研究对象,综合运用试验模态技术、有限元模态分析技术、强迫响应分析技术、瞬态响应分析技术以及疲劳寿命分析技术,对车身的动态响应特性进行了较为深入的研究。主要研究内容如下:   ①以最大限度接近实际结构为基本原则,提出了确定单元尺寸、选择单元类型以及控制单元质量的原则,研究车身结构典型特征的简化方法和点焊连接方法,为车身有限元模型的建立提供了理论指导。在此基础上建立了白车身有限元模型,为车身动态响应分析奠定了基础。   ②以车门为研究对象,通过有限元模态分析技术与试验模态的对比,得到了具有较高精度的焊点模拟方法,即通过刚性梁和单层等效板相结合的方式。将此方法作为白车身点焊的处理方法,得到了精度较高的白车身有限元模型,为动态响应分析的准确性提供了保障。   ③考虑发动机不同频率下的激励力,对车身进行了强迫响应分析,找到了车身共振频率点和共振位置,为车身结构的设计及发动机的匹配提供了理论依据,同时也有助于改善整车的NVH性能。   ④综合考虑悬架、轮胎、发动机等影响,对汽车在鹅卵石路面行驶工况进行了瞬态响应分析和疲劳寿命分析,得到车身振动位移曲线,应力分布云图和应力响应曲线以及疲劳寿命云图,为车身结构设计提供依据。结构表明车身满足动强度和疲劳寿命要求。   通过本文的研究,掌握了车身的动态特性,为车身结构的改进、优化设计以及疲劳寿命提供了理论基础和技术支撑,具有一定的理论价值和工程意义。
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