某轿车白车身刚度分析与结构优化

袁夏丽，刘俊红，刘丹，左乐

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心性能集成开发部，安徽 合肥 230009）

引言

汽现代轿车通常采用承载式车身，在汽车行驶过程中，车身要承受各种弯扭载荷，白车身静刚度特性直接影响整车的品质[1]。因此，白车身刚度分析是非常重要的，必须确保车身结构具有足够的弯曲刚度和扭转刚度来抵抗形各种载荷产生的变形，以避免行驶过程中因刚度不足导致的车身变形过大、玻璃挤碎和车门卡死等严重后果。

本文以某轿车白车身为研究对象，采用有限元法分析其弯曲和扭转的静刚度特性，发现车身的扭转刚度不满足目标值，在此基础上采用了增加结构胶的优化方案，并对优化方案进行了校核计算，结果表明扭转刚度性能提升明显并满足目标要求，为车身结构设计改进提供了理论依据。

1 刚度分析理论

刚度是结构抵抗变形的能力，车身刚度主要考察车弯曲刚度和扭转刚度两个指标，必须保证在车辆行驶过程车身产生的变形不会影响整车的正常使用[2]。

1.1 弯曲刚度

白车身弯曲刚度可以用垂直载荷作用下车身结构的绕度来描述，计算公式为：

式中：F为施加的垂直载荷；Zmax为门槛梁的最大弯曲绕度；EI为白车身弯曲刚度值。

1.2 扭转刚度

白车身扭转刚度可以用单位扭转角度所受的力矩来描述，计算公式为：

式中：T为扭矩；L为加载点距离；θ为相对扭转角。

2 刚度的有限元分析

2.1 有限元模型的建立[3]

白车身主要是由各种钣金件拼焊而成。……