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Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集



动刚度分析在汽车车身开发中的应用研究
徐贤发王希诚郭军朝

























东风汽车公司技术中心

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动刚度分析在汽车车身开发中的应用研究
Dynamic Stiffness Analysis in the Application
of Passenger Car-body Development

徐贤发王希诚郭军朝
(东风汽车公司技术中心)


摘要:介绍了动刚度的基本概念和理论,建立了白车身有限元模型,首先进行了白车身
自由模态计算,然后利用模态频率响应分析法分析了车身结构关键点的动态特性,并对所产
生的模态计算结果和动刚度曲线进行了剖析,得出一些有益的结论。
关键词:动刚度,模态,频率响应
Abstract: This paper introduces the basic concept and theory of dynamic stiffness,
establishes the finite element model of BIW, executes modal analysis, educes the
dynamic characteristics of key mount points using modal frequency response. Research
on the simulation results of modal analysis and dynamic stiffness curves, obtained some
beneficial conclusions.
Key words: Dynamic stiffness, Modal, Frequency Response

1 引言
动刚度是动载荷下抵抗变形的能力,动刚度不足将对车身疲劳寿命和整车乘坐舒适性产
生非常不利的影响。轿车在行驶过程中,会受到各种各样的动载荷的作用,当动载荷与车身
的动力学特性接近时,即动载荷的某分量与车身的某阶模态的固有频率接近时,将可能引发
结构共振产生较高的动应力,导致车身的疲劳破坏;动刚度对乘坐舒适性的影响主要表现在
NVH 性能上,一般而言,车身对激振源的响应越小(如响应所产生的振动位移越小),NVH
[1]
性能越舒适,有经验的试车员甚至能够通过通过 NVH 主观评价判定车身动刚度的不足。
通过动刚度分析,可以较早的预测结构动态设计的不足,如果发现问题在车体开发的前期,
可以很容易的修改结构,如若在后期发现问题,则车身结构的修改空间很小,仅靠减振器等
部件的设计来改善汽车动态特性,则增加了解决问题的难度。所以在汽车车车身开发过程中,
进行车身的动刚度分析是非常有必要的。

2 动刚度概念和基本理论
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图 1 受简谐激振力的单自由