某框架式车身模态分析与优化①

屈 浩， 王晓华， 章 桐

(同济大学新能源工程中心，上海201804)

0 引言

传统汽车车身主要通过模具开发、钣金冲压到钣金件的激光拼焊接等环节来完成，整个体系庞大，成本高昂，加工精度要求苛刻.框架式车身主要通过选用现有型材经过点焊、连续焊和螺栓等工艺和连接方式来进行组装，相比之下框架式车身具有加工工艺方便、选材灵活、无需开模、生产成本低、易于结构改装和平台化升级等诸多优点.所以，在样车试制阶段，诸多整车制造商选择框架式车身进行功能设计和性能测试.

本文框架式车身来源于某燃料电池汽车车身，主要对其模态进行分析与优化.

1 有限元模型及分析

1.1 建 模

框架式车身有限元模型的建立是将各部件的几何模型经过IGES格式转换，调入HyperMesh软件中进行有限元网格化.因为车身主要以矩形截面型材构成，有限元建模时抽取各构件中面，采用壳单元进行网格划分，其中以四边形壳单元为主，只在各部件连接部位和不规则曲线处采用了少量三角形单元［1］.

1.2 连接部位及材料

为保证各构件连接处的整体性，在各构件均采用共节点方式进行连接，只在前后险杠和支架处采用焊接单元，材料采用钢材，见材料特性表.螺栓连接采用RB2单元联接整个车身均采用钢材，车身如图1，具体材料参数如下表1所示:

图1 主车身模型

图2 DOE计算平台流程图

图3 Pareto图

表1 材料参数

1.3 标准模态计算分析

在Hypermesh前处理中加载模态计算参数及卡片，经求解器……