车身刚度优化设计
2018-12-13张立强
机电产品开发与创新 2018年6期
张立强
(阿尔特汽车技术股份有限公司,北京 100076)
0 引言
近年来,随着空气污染越来越严重,PM2.5越来越高,环境保护意识逐渐增强,国家出台一系列政策鼓励发展新能源汽车,新能源的开发越来越多。相对于传统燃油车型,电动车因为动力电池的布置要求,改变了传统车型车身的梁架结构,使得车身的刚度低于基础燃油车的水平,车身的刚度是汽车性能的关键指标,需要对车身进行优化保证刚度达到目标值的要求。
1 车身刚度的计算方法
1.1 车身的弯曲刚度计算方法
用车身在铅锤载荷下产生的挠度大小来描述,通过固定车身的前后悬的安装位置,然后在车身的H点位置加载铅锤载荷,计算车身边梁位置的变形量,车身弯曲刚度表示为车身载荷和边梁的变形量的比值,如图1所示。
车身的弯曲刚度EI计算公式为:EI=F/D(N/mm)
F=1668×4=6672N,其中:D—边梁位置的位移变形量。

图1 车身弯曲刚度计算示意图Fig.1 Calculation diagram of body Flexural stiffness
1.2 车身扭转刚度计算方法
用车身在扭转载荷作用下产生的扭转角大小来描述。通过固定车身的后悬安装位置,在前悬安装位置施加2000NM的扭矩,查看在前悬架位置的车身纵梁角度的变形量。车身的扭转刚度GJ表示为扭矩和纵梁变形量的比值,如图2所示。
车身的扭转刚度:GJ=T/φ(N·m/deg)

图2 车身扭转刚度计算示意图Fig.2 Calculation diagram of body torsion stiffness
T=2000N·m,其中φ—纵梁在前悬架位置的角度变形量。
2 车身刚度的提升方案
2.1 车身刚度的主要影响因素
车身刚度的主要影响因素:①关键区域的截面尺寸大小,提高断面的转动惯量;②各个断面接头位置的接头刚度;……
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