刘海峰

摘 要：为了获取某SUV车身电子稳定系统支架的性能，首先基于Hypermesh软件建立其有限元模型，然后对其进行重力场强度分析，分析结果表明其应力均低于材料屈服。再采用Nastran软件对其进行模态分析，分析结果表明其前两阶固有频率均高于外界激励频率。最后采用Isight软件其进行优化轻量化设计，得到了最优的支架厚度值，优化之后其强度性能和模态性能均符合要求，并且顺利通过了台架试验和道路耐久试验。

关键词：有限元;强度;模态;轻量化

Abstract： Aiming at obtaining the performance of a SUV body electronic stability program bracket. Firstly， the finite element model of the bracket was established by adopting Hypermesh software. it was strength analyzed by adopting gravity field method， the analysised result showed that its stress was less than the yield strength of the material. Secondly， it was modal analyzed by adopting Nastran software， the analysised result showed that its first two natural frequency was higher than the external excitation frequency. Lastly， the bracket was lightweight designed based on Isight software， the optimal bracket thickness were obtained， its strength performance and modal performance could meet the requirements， and it successfully passed the bench test and road endurance test.

Keywords： Finite element; Strength; Modal; Lightweight

1 引言

车身电子稳定系统（ESP）是车辆重要的主动安全部件[1，2]，其能够控制各个子系统相互协同运转，根据不同的路况对车辆施加相应的制动力，以此实现对汽车的主动干预，有效保障车辆的制动安全性和稳定性，最大限度地降低事故的发生。ESP支架将ESP固定安装在车辆车身前端，当其行驶在恶劣路况时，ESP支架将承受不同的激励载荷，当其固有频率与激励频率相近时，将引起共振，从而产生断裂风险，直接整车的安全性和可靠性。某SUV的ESP支架属于新开发设计件，需要对其进行性能校核，验证其是否能够满足设计要求。现采用有限元技术建立该ESP支架模型，然后基于重力场方法对其进行强度性能分析，再对其进行模态性能分析，最后对其进行轻量化设计和试验验证。

2 有限元分析原理

有限元分析的基本原理是将系统结构的一连续区域划分为一组有限、并按一定方式相互联结在一起的单元集合体，并且在各个单元内用假设的近似函数来表示求解域内的场函数。……