轿车白车身为研究对象,采用有限元法分析其弯曲刚度和扭转刚度,分析结果显示车身扭转刚度不满足目标值,在此基础上采用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。 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。首先对白车身CAD模型进行简化处理，然后利用HyperMesh软件对简化后的模型进行网格划分，采用acm单元模拟点焊，采用rigids单元模拟弧焊及螺栓连接，最后该白车身有限元模型如图1所示。图1白车身有限元模型2.2弯曲刚度分析弯曲刚度分析边界条件：前减震器塔中心点处约束Z向平动自由度白车身弯曲-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机折弯机，后悬弹簧座安装点处约束X、Y、Z向平动自由度；在各座椅R点位置施加1666N的垂向载荷，如图2所示。图2白车身弯曲刚度分析边界条件提取左、本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com右门槛梁测点Z向最大位移的平均值计算弯曲刚度，经计算门槛量Z向最大位移平均值Zmax为0.385mm，则弯曲刚度为：2.3扭转刚度分析图3白车身扭转刚度分析边界条件扭转刚度分析边界条件：前减震器塔中心点处建立约束Z向平动自由度MPC单元，并施加大小相等、方向相反的Z向集中力，形成绕X轴旋转的2000Nm的扭矩，后悬弹簧座安装点处约束X、Y、Z向平动自由度，如图3所示。采用左、右前减震器塔中心点相对扭转角来评价白车身扭转刚度，经计算相对扭转角度为0.152°，则扭转刚度为：3刚度优化分析本文研究对象的扭转刚度的目标值是13500Nm/°，当前扭转刚度未达标，因此需要进一步优化车身结构提升扭转刚度值。本文采用在关键位置增加结构胶的优化方案[4]，这种结构胶的密度为1.2e-9t/mm3，弹性模量为1900MPa，泊松比为0.4，其布置方案如图4中所示的蓝色区域。最后对优化方案进行刚度校核，优化前后结果对比如表1所示，优化方案满足目标要求。图4结构胶布置示意图表1优化前后白车身弯曲-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com