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某轻型客车白车身弯扭刚度和模态分析研究

  
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某轻型客车白车身弯扭刚度和模态分析研究

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摘要 有限元分析作为CAE分析中的重要组成部分,具有很强的分析计算能力,代替了以前繁琐的实验数据的获取。现在,越来越多的汽车重要零部件都必须进行有限元分析,其在车身工程设计领域拥有着越来越重要的地位和作用。有限元分析,不仅能够减少车身设计所花费的时间,还能使整个车身设计过程更加规范和系统,本文的主要工作内容与成果如下:
首先,利用Altair公司的hyperworks软件中的hypermesh有限元前处理功能模块在基于有限元分析原理的基础上进行白车身有限元模型的建立,其中包括了几何模型的几何清理、中面抽取、中面清理、车身网格的划分方式和单元类型的选择,以及车身各部件连接方式(焊点)等都进行了说明。
其次,简要叙述了白车身弯曲和扭转刚度的计算方法,建立了弯扭与扭转工况下的约束与载荷加载情况。并且利用Nastran有限元求解软件进行白车身的静态弯曲刚度和静态扭转刚度,同时也分析了车身门窗框开口的变形量。利用Nastran软件计算,分别得到了不带前挡风玻璃和带挡风玻璃的白车身模型的弯曲刚度和扭转刚度。通过测量得到白车身门框的变形值均小于目标值,满足企业目标要求。
最后,简要叙述了模态分析以及必要性,对白车身进行自由模态分析,得到白车身的前10阶的振动频率和振型。通过观察得出不带玻璃白车身一阶弯曲和一阶扭转模态值均大于目标值,满足企业目标要求;带玻璃白车身后部扭转模态频率为24.25Hz,一阶弯曲模态频率为41.95Hz。
本文根据企业需求进行白车身CAE刚度和模态分析研究,为企业车身轻量化开发奠定了一定的基础。


关键词:CAE; hypermesh; Nastran; 刚度; 模态
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