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随着经济地增长和生活水平地提高,人们对汽车的综合性能要求越来越高。为了降低汽车行驶过程中的振动强度和噪声水平,提高乘坐舒适性,必须重视其动态特性研究。车身作为汽车的三大总成之一,其结构决定了整车的力学特性,因此对车身进行动态特性分析显得尤为重要。
本文以某车型车身为研究对象,利用有限元理论,模态分析、多体动力学和瞬态动力学理论对车身结构进行了动态特性分析,具体研究内容如下:
1.对该型车身的几何模型进行简化,利用有限元软件Ansys建立了车身的有限元模型,并探讨了建模过程中单元类型的选取和连接方式处理等问题。同时兼顾了计算精度和控制规模两个建模基本原则。
2.运用有限元分析和实验相结合的手段对车身进行模态分析,提取了车身前八阶模态阵型和频率,并将理论计算的模态参数值与试验值对比分析,验证有限元模型的准确性,同时为后续柔性体建模打下了基础。
3.考虑车身为柔性体的基础上,运用Adams软件建立整车的刚柔耦合模型,通过模拟整车低速通过D级随机路面,找出柔性体振动较剧烈的部位,并得到车身与悬架连接处受到的时间历程载荷。
4.借助整车仿真得到的时间历程载荷,在Ansys中对车身进行瞬态动力学响应分析,得出车身在瞬态冲击载荷下的位移和应力响应,找出车身(车架)的薄弱部位。
本文的分析及结果可以为同类型车身结构改进提供有用参考,同时也为研究车身的动态特性提供一种新的方法。