丁文敏

（江铃汽车股份有限公司，江西 南昌 330200）

1 引言

汽车架是载货车重要的承载部件，车身、悬架和发动机等均安装在车架相应的位置，受力十分复杂，主要承受冲击、弯曲、扭转和整车自身重力等载荷。车架的动态特效和刚度等性能对整车的舒适性、操稳性和可靠性具有重要影响。当车架的固有频率与激励频率相同或相近时，将引起共振，从而产生振动和噪声，严重影响车辆的舒适度。当车架刚度不足时，会引起整车的变形增大，造成驾驶室密封性差、车门开闭故障等问题，因此车架必须具有良好的静动态性能，才能保证整车的各项性能。为了验证某轻型载货车车架静动态性能的可靠性，首先采用有限元方法建立车架离散化模型，对其进行模态分析，再对其进行模态试验，验证其仿真精度，最后对其进行弯曲刚度和扭转刚度分析。

2 车架模态性能分析

2.1 模态分析理论

基于模态分析可以获取车架的固有动态特性的，主要包含其固有频率、阻尼及其振型，根据该特征去表征车架的运动过程，车架振动方程为[1,2]：

式（1）中，M 为车架的质量矩阵；C为车架的阻尼矩阵；K为车架的刚度矩阵； 为车架的加速度矩阵； 为车架的速度矩阵；x为车架的位移向量；P（t）为激振力向量。

2.2 建立有限元模型

由于车架的各个零部件均为薄钣金件，其中性面能够准确表征其力学特性，能够减小网格数量同时节省大量的计算时间，因此采用前处理Hypermesh软件[3,4]对车架三维模型抽取中性面，删除部分影响较小的零件和特征。……