基于有限元法的微型客车车身设计与分析
2018-11-26刘锦灿钟建华
制造业自动化 2018年11期
赵 晶,刘锦灿,钟建华,熊 锐
(1.广东工业大学 机电工程学院,广州 510006;2.福州大学 机械工程与自动化学院,福州 350108)
0 引言
微型客车因空间与价格优势,市场占有率逐渐升高。但是该类车辆由于车身主要为壳式结构,经过薄板冲压焊接,导致结构相对简单,车身强度及NVH(噪声、振动、平顺性)性能较差。车辆的NVH特性是汽车设计与开发过程中的重要指标,极大影响车辆的动态性能[1]。为使车辆获得良好的NVH特性,必须保证车身结构有足够的静刚度用于满足装配及车辆正常运行。同时,车身的静刚度的优化也是保障车辆有效抵抗路面激励所产生的振动和噪声,进而达到更好动态特性的有效方法之一[2]。
计算机辅助设计技术的发展,为车辆设计提供了有效手段。其中,有限元方法可结合车身的三维模型,对车身结构进行分析。通过模态计算与刚度分析,可在开发阶段对车身结构进行优化,进而改善车身激振的固有频率,提升NVH性能[3]。曲敬贤等运用有限元法对客车整车骨架进行了模态分析及弯曲、扭转工况下的分析,明确车身的静力学特性[4]。李万利等以提升客车NVH性能为指标,运用模态灵敏度分析方法,对车身结构进行了优化,有效提升了车辆动态特性[5]。
上述研究充分表明,有限元分析方法是车身结构优化的有效手段及车辆动态性能优化的工具。然而,对于微型客车的车身结构研究,尤其是其白车身结构刚度分析及动态设计,当前研究中鲜有报道。因此,本研究拟开展微型客车白车身结构分析,通过刚度计算机模态分析,改进白车身结构,提升微型客车白车身的动态性能。……
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