汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)-第四章

第四章、車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度和動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*1提綱第一節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度第二節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)第三節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程與性能實(shí)現(xiàn)一、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段二、結(jié)構(gòu)研究階段三、結(jié)構(gòu)完善階段四、白車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成的總結(jié)*2車(chē)身:薄壁結(jié)構(gòu)元件組成、多自由度彈性系統(tǒng)，在外界鼓勵(lì)作用下將產(chǎn)生變形，引起系統(tǒng)的振動(dòng)當(dāng)外界激振頻率與系統(tǒng)固有頻率接近，或成倍數(shù)關(guān)系時(shí)，將發(fā)生共振振動(dòng)/共振的影響使乘員感到很不舒適帶來(lái)噪聲和部件的疲勞損壞破壞車(chē)身外表的防護(hù)層和車(chē)身的密封性，從而削弱抗腐蝕性能*3高剛度、輕重量成為當(dāng)今汽車(chē)設(shè)計(jì)追求的目標(biāo)高剛度車(chē)輛振動(dòng)特性與車(chē)身剛度密切相關(guān)有利于懸架對(duì)車(chē)身的支持，使車(chē)輛系統(tǒng)正常工作有利于改進(jìn)振動(dòng)特性輕量化節(jié)能、環(huán)保提高汽車(chē)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性提高汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性〔懸架上的橫擺慣量減小〕*4如何到達(dá)高剛度/輕重量采用適宜的材料，如：高強(qiáng)度鋼車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)相關(guān)的根底性能主要是車(chē)身剛度特性靜剛度動(dòng)剛度車(chē)身剛度最終影響汽車(chē)的目標(biāo)性能NVH〔Noise、Vibration、Harshness〕特性用戶(hù)界面點(diǎn)響應(yīng)〔振動(dòng)加速度、振幅、頻率〕噪聲〔界面點(diǎn)、外部〕界面點(diǎn)：轉(zhuǎn)向盤(pán)、地板、座椅、耳旁、踏板車(chē)身結(jié)構(gòu)耐久性〔Durability〕*5車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度和動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一般過(guò)程：1〕選定當(dāng)前有競(jìng)爭(zhēng)力的同類(lèi)車(chē)型，對(duì)性能進(jìn)行對(duì)標(biāo)分析2〕對(duì)新設(shè)計(jì)提出具體目標(biāo)要求3〕實(shí)施車(chē)身拓?fù)錁?gòu)造技術(shù)，選擇結(jié)構(gòu)方案4〕建立車(chē)身CAE模型5〕結(jié)構(gòu)優(yōu)化，直至獲得滿(mǎn)足目標(biāo)性能各方面要求的最正確方案6〕試驗(yàn)驗(yàn)證7〕完善化8〕結(jié)論—產(chǎn)品設(shè)計(jì)的全面評(píng)估*6車(chē)身剛度整體剛度主要決定于部件的布置和車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)局部剛度主要是安裝部位和連接部位的剛度決定于局部車(chē)身結(jié)構(gòu)斷面形狀和采用加強(qiáng)結(jié)構(gòu)等第一節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度*7車(chē)身剛度設(shè)計(jì)是滿(mǎn)足車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)要求的根底車(chē)身剛度設(shè)計(jì)一般內(nèi)容剛度測(cè)試和分析車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)車(chē)身局部剛度設(shè)計(jì)第一節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度*8車(chē)身的剛度在整車(chē)剛度中占有很大成份，所以尤其要注意車(chē)身剛度的影響第一節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度*9整車(chē)彎曲剛度整車(chē)扭轉(zhuǎn)剛度整車(chē)剛度和部件剛度的奉獻(xiàn)可以通過(guò)測(cè)量獲得，方法簡(jiǎn)述如下：1〕整車(chē)彎曲剛度：在車(chē)身側(cè)圍門(mén)檻中段對(duì)稱(chēng)施加垂直載荷，測(cè)量底架的垂直位移2〕整車(chē)扭轉(zhuǎn)剛度：在左、右前車(chē)輪與地面接觸處施加方向相反的力，形成一扭矩，測(cè)量底架的垂直位移3〕每個(gè)部件的奉獻(xiàn)：通過(guò)逐個(gè)撤除部件而測(cè)得的結(jié)果與整車(chē)剛度進(jìn)行比較第一節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度車(chē)輛部件的剛度奉獻(xiàn)實(shí)例車(chē)身的剛度奉獻(xiàn)最大；前懸架橫梁，前風(fēng)窗和后背門(mén)有超過(guò)10%的奉獻(xiàn)，“其它〞部件奉獻(xiàn)很小*10車(chē)身剛度測(cè)量裝置a)測(cè)量彎曲剛度〔左、右同向加載Fb〕b)測(cè)量扭轉(zhuǎn)剛度〔左、右反向加載Fd〕第一節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度*11樣車(chē)的固定及安裝調(diào)整白車(chē)身按實(shí)車(chē)裝配副車(chē)架、前后懸架裝置螺旋彈簧和減振器鎖死或用剛性件代替將轉(zhuǎn)向節(jié)經(jīng)夾具與前軸支架的橫梁連接，將后橋直接固定在后軸支架上，再對(duì)整車(chē)進(jìn)行水平調(diào)整第一節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度*12固定形式〔左后輪〕固定形式〔右前輪〕洞口變形測(cè)量加載方式-彎曲加標(biāo)準(zhǔn)分布載荷，或在車(chē)身中部附件一點(diǎn)或兩點(diǎn)加集中載荷等第一種方法主要用來(lái)考察車(chē)門(mén)開(kāi)口局部的變形，大多與靜強(qiáng)度試驗(yàn)一起進(jìn)行第二種方法那么用來(lái)求車(chē)身的剛度值額定滿(mǎn)載、超載、均布、或集中載荷金屬重塊、沙袋、加載裝置加載方式-扭轉(zhuǎn)固定后軸中心位置，由前軸中心加扭矩固定車(chē)身后端，由前端加扭矩按照上兩種情況同時(shí)加扭矩等整車(chē)的支撐加扭是通過(guò)升高或降低某一車(chē)輪支撐使被測(cè)車(chē)使四個(gè)車(chē)輪不處于同一平面實(shí)現(xiàn)的，骨架車(chē)身那么通過(guò)扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)第一節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度*13測(cè)點(diǎn)的選擇測(cè)點(diǎn)分布在車(chē)身主要承載部件上〔前后縱梁下方、門(mén)檻梁下方、前排座椅處底板下部、前圍板下部〕，間距300mm在測(cè)點(diǎn)處布置位移傳感器，測(cè)量車(chē)身彎曲變形時(shí)產(chǎn)生的垂直變形，在前后窗口、左側(cè)門(mén)洞口布置對(duì)角線測(cè)規(guī)測(cè)量對(duì)角線變化安裝間隙的消除試驗(yàn)前對(duì)已裝在試驗(yàn)臺(tái)架上的樣車(chē)以最大載荷的一半預(yù)加載一次，而后卸載，以消除安裝間隙第一節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度*14評(píng)價(jià)指標(biāo)彎曲第一節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度*15各部位變形量要求評(píng)價(jià)指標(biāo)扭轉(zhuǎn)第一節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度*16各部位變形量要求測(cè)量結(jié)果-底架梁變形曲線第一節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度*17根據(jù)對(duì)已有車(chē)型的試驗(yàn)分析，研究整車(chē)剛度的匹配和車(chē)身剛度的匹配通過(guò)對(duì)標(biāo)分析，為新車(chē)型的剛度指標(biāo)提供參考當(dāng)新車(chē)型各主要部件的結(jié)構(gòu)和剛度匹配確定后，即可獲得車(chē)身的初步目標(biāo)剛度指標(biāo)彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度模態(tài)頻率要求分析車(chē)身各子部件對(duì)車(chē)身剛度的奉獻(xiàn)，進(jìn)而確定部件的剛度指標(biāo)第一節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度*18例：前風(fēng)窗由頂蓋前橫梁，風(fēng)窗下橫梁、A柱及玻璃等組成在車(chē)身經(jīng)受扭轉(zhuǎn)時(shí)阻抗四邊形變形，對(duì)整車(chē)扭轉(zhuǎn)剛度奉獻(xiàn)達(dá)15%，對(duì)整車(chē)彎曲剛度奉獻(xiàn)為6%加強(qiáng)A柱橫截面和頂蓋前橫梁截面，以及加強(qiáng)A柱上、下接頭的剛度很有意義第一節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度*19例：地板的中間通道構(gòu)件對(duì)整車(chē)彎曲剛度奉獻(xiàn)8%，對(duì)扭轉(zhuǎn)剛度奉獻(xiàn)7%，奉獻(xiàn)來(lái)自于它有約束通道橫向張開(kāi)作用的通道橫向構(gòu)件增加通道橫向構(gòu)件能使通道更好地起到承載結(jié)構(gòu)件的作用第一節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度*20車(chē)身整體剛度主要指車(chē)身的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度第一節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度*21車(chē)身整體剛度的開(kāi)展趨勢(shì)良好的車(chē)身剛度能防止結(jié)構(gòu)在載荷作用下產(chǎn)生大的變形例：轉(zhuǎn)向柱或座椅等大的位移，或車(chē)身結(jié)構(gòu)與車(chē)室內(nèi)空腔發(fā)生聲固耦合的變化而引發(fā)高的噪聲良好的整體剛度，尤其是扭轉(zhuǎn)剛度，也是汽車(chē)操縱性所要求的第一節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度*22車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)方法〔一〕構(gòu)造車(chē)身根本結(jié)構(gòu)，建立概念設(shè)計(jì)模型〔二〕車(chē)身剛度優(yōu)化第一節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度*23在概念設(shè)計(jì)階段，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以基于當(dāng)前有競(jìng)爭(zhēng)力的參考車(chē)型結(jié)構(gòu)，考慮材料、工藝等先進(jìn)技術(shù)的采用，顧及車(chē)輛總體布置和造型的要求。在數(shù)據(jù)庫(kù)支持下初步建立結(jié)構(gòu)拓?fù)洹膊季帧澈蛶缀纬叽绲腃AD模型第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)〔一〕構(gòu)造車(chē)身根本結(jié)構(gòu)，并建立概念設(shè)計(jì)模型〔二〕車(chē)身剛度優(yōu)化三、車(chē)身局部剛度*24為了分析結(jié)構(gòu)剛度，需要根據(jù)結(jié)構(gòu)的CAD模型，建立有限元概念分析模型概念設(shè)計(jì)時(shí)采用簡(jiǎn)化的有限元分析模型設(shè)計(jì)參數(shù)少，便于在結(jié)構(gòu)優(yōu)化中反復(fù)迭代計(jì)算周期短，還便于結(jié)構(gòu)修改例：基于參數(shù)的PBM模型是很好的簡(jiǎn)化模型第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)〔一〕構(gòu)造車(chē)身根本結(jié)構(gòu)，并建立概念設(shè)計(jì)模型〔二〕車(chē)身剛度優(yōu)化三、車(chē)身局部剛度*25結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)階段是對(duì)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化的過(guò)程通過(guò)優(yōu)化計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，適時(shí)修改模型；直到模型的各局部的性質(zhì)得到合理的匹配，滿(mǎn)足總的剛度設(shè)計(jì)目標(biāo)；并同時(shí)顧及設(shè)計(jì)、制造等其他要求優(yōu)化后模型的各局部性質(zhì)就是下一步車(chē)身詳細(xì)設(shè)計(jì)的指南如PBM：反復(fù)計(jì)算和修改PBM直到滿(mǎn)足性能目標(biāo)要求的過(guò)程就是優(yōu)化過(guò)程第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)〔一〕構(gòu)造車(chē)身根本結(jié)構(gòu)，并建立概念設(shè)計(jì)模型〔二〕車(chē)身剛度優(yōu)化三、車(chē)身局部剛度*261.優(yōu)化目標(biāo)車(chē)身剛度優(yōu)化的目標(biāo)是高剛度/輕重量剛度要求對(duì)標(biāo)確定的靜剛度指標(biāo)車(chē)身結(jié)構(gòu)的一階彎曲、一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)頻率一階頻率與車(chē)身剛度和質(zhì)量密切相關(guān)，并以很大的成份影響車(chē)身的動(dòng)態(tài)特性輕重量設(shè)計(jì)通過(guò)應(yīng)變能計(jì)算和分析每個(gè)組件〔或局部材料〕的奉獻(xiàn)對(duì)一些變形大或應(yīng)變能大的零部件采用加強(qiáng)板，改變截面尺寸或增加板厚，而對(duì)應(yīng)變能小的零件可以撤除或減小板料厚度第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)〔一〕構(gòu)造車(chē)身根本結(jié)構(gòu)，并建立概念設(shè)計(jì)模型〔二〕車(chē)身剛度優(yōu)化三、車(chē)身局部剛度*272.靈敏度〔Sensitivities〕和靈敏度分析量化研究靈敏度，選擇較靈敏的變量或部位進(jìn)行修改，引導(dǎo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方向構(gòu)件截面特性對(duì)材料幾何尺寸變化的靈敏度接頭剛度對(duì)材料幾何尺寸變化的靈敏度結(jié)構(gòu)整體剛度對(duì)截面特性、接頭剛度、板厚變化的靈敏度第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)〔一〕構(gòu)造車(chē)身根本結(jié)構(gòu)，并建立概念設(shè)計(jì)模型〔二〕車(chē)身剛度優(yōu)化三、車(chē)身局部剛度*28第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)〔一〕構(gòu)造車(chē)身根本結(jié)構(gòu)，并建立概念設(shè)計(jì)模型〔二〕車(chē)身剛度優(yōu)化三、車(chē)身局部剛度*29第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)〔一〕構(gòu)造車(chē)身根本結(jié)構(gòu)，并建立概念設(shè)計(jì)模型〔二〕車(chē)身剛度優(yōu)化三、車(chē)身局部剛度由薄板圍成的截面其板厚變化只是微量的改變〔攝動(dòng)〕，因此，慣性矩增量和板厚增量之間的關(guān)系可近似為線性當(dāng)截面外形尺寸已定，可以通過(guò)改變組成截面的各零件板厚，找到對(duì)截面特性最靈敏的零件，以便優(yōu)化獲得滿(mǎn)足慣性矩要求的最小材料面積；或在限定的材料面積下，提高截面慣性矩，從而提高車(chē)身剛度*30第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)〔一〕構(gòu)造車(chē)身根本結(jié)構(gòu)，并建立概念設(shè)計(jì)模型〔二〕車(chē)身剛度優(yōu)化三、車(chē)身局部剛度*31第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)〔一〕構(gòu)造車(chē)身根本結(jié)構(gòu)，并建立概念設(shè)計(jì)模型〔二〕車(chē)身剛度優(yōu)化三、車(chē)身局部剛度*32第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)〔一〕構(gòu)造車(chē)身根本結(jié)構(gòu)，并建立概念設(shè)計(jì)模型〔二〕車(chē)身剛度優(yōu)化三、車(chē)身局部剛度*33第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)〔一〕構(gòu)造車(chē)身根本結(jié)構(gòu)，并建立概念設(shè)計(jì)模型〔二〕車(chē)身剛度優(yōu)化三、車(chē)身局部剛度*343.整車(chē)接頭優(yōu)化①根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)車(chē)型對(duì)標(biāo)分析結(jié)果，確定新車(chē)型的車(chē)身NVH性能水平，并初步分派各接頭剛度指標(biāo)②參考樣車(chē)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行接頭初步構(gòu)造和尺寸選擇③建立接頭剛度約束下的板厚〔本錢(qián)、重量〕優(yōu)化模型第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)〔一〕構(gòu)造車(chē)身根本結(jié)構(gòu)，并建立概念設(shè)計(jì)模型〔二〕車(chē)身剛度優(yōu)化三、車(chē)身局部剛度*353.整車(chē)接頭優(yōu)化④根據(jù)材料單價(jià)和重量，估算初步設(shè)計(jì)接頭的總本錢(qián)，提出優(yōu)化價(jià)格目標(biāo)——本錢(qián)約束⑤基于沖壓的可行性和工程判斷決定板厚的上限和下限——尺寸約束⑥對(duì)各接頭進(jìn)行剛度關(guān)于板厚的靈敏度分析。對(duì)不靈敏的零件減重〔減小板厚〕；對(duì)靈敏的零件作為提高剛度的對(duì)象第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)〔一〕構(gòu)造車(chē)身根本結(jié)構(gòu)，并建立概念設(shè)計(jì)模型〔二〕車(chē)身剛度優(yōu)化三、車(chē)身局部剛度*363.整車(chē)接頭優(yōu)化⑦輸入量，在約束變量的限制下迭代計(jì)算，最終收斂于一個(gè)可行解，輸出新的接頭總本錢(qián)、重量和剛度值。然后對(duì)新的結(jié)構(gòu)進(jìn)行CAE計(jì)算，評(píng)估是否滿(mǎn)足整車(chē)的目標(biāo)性能要求如果滿(mǎn)足那么釋放設(shè)計(jì)的零件反之，根據(jù)新的接頭剛度及其靈敏度需再調(diào)整尺寸或本錢(qián)約束條件，再進(jìn)行分析和評(píng)估，直到滿(mǎn)意為止第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)〔一〕構(gòu)造車(chē)身根本結(jié)構(gòu)，并建立概念設(shè)計(jì)模型〔二〕車(chē)身剛度優(yōu)化三、車(chē)身局部剛度*373.整車(chē)接頭優(yōu)化-實(shí)例用上述方法對(duì)車(chē)身結(jié)構(gòu)的5個(gè)接頭進(jìn)行優(yōu)化1-A柱到頂蓋2-B柱到頂蓋3-B柱到門(mén)檻4-鉸鏈柱到門(mén)檻5-A柱到鉸鏈柱〕包括23個(gè)車(chē)身板零件分析的目標(biāo)：在低本錢(qián)下滿(mǎn)足接頭目標(biāo)剛度要求計(jì)算接頭關(guān)于板厚的靈敏度，并對(duì)靈敏度小的零件減小板厚。優(yōu)化結(jié)果見(jiàn)表4-1，由于減小了一些零件的板厚(Δt為負(fù)值)，使本錢(qián)節(jié)約8.77美元，而接頭剛度卻有所提高。然后應(yīng)根據(jù)新的接頭剛度驗(yàn)算車(chē)身性能第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)〔一〕構(gòu)造車(chē)身根本結(jié)構(gòu)，并建立概念設(shè)計(jì)模型〔二〕車(chē)身剛度優(yōu)化三、車(chē)身局部剛度*383.整車(chē)接頭優(yōu)化-實(shí)例結(jié)果第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)〔一〕構(gòu)造車(chē)身根本結(jié)構(gòu)，并建立概念設(shè)計(jì)模型〔二〕車(chē)身剛度優(yōu)化三、車(chē)身局部剛度*39車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)過(guò)程總結(jié)1〕對(duì)競(jìng)爭(zhēng)車(chē)型測(cè)試參數(shù)；2〕剛度研究，注意到整車(chē)剛度匹配和車(chē)身剛度的匹配，分派各子系統(tǒng)剛度指標(biāo)；3〕初步構(gòu)造結(jié)構(gòu)，并建立系統(tǒng)簡(jiǎn)化分析模型；4〕結(jié)構(gòu)計(jì)算研究，包括靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度計(jì)算車(chē)身一階彎曲和扭轉(zhuǎn)模態(tài)頻率通過(guò)靈敏度分析和應(yīng)變能分布圖，進(jìn)行各部件的奉獻(xiàn)分析，在此根底上進(jìn)行平衡，再布置構(gòu)件確定根本尺寸5〕通過(guò)優(yōu)化計(jì)算，獲得最小重量下的位移、應(yīng)力、模態(tài)頻率。為滿(mǎn)足目標(biāo)剛度要求，需要屢次反復(fù)修改結(jié)構(gòu)6〕建立細(xì)化模型，詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并驗(yàn)證性能第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)〔一〕構(gòu)造車(chē)身根本結(jié)構(gòu)，并建立概念設(shè)計(jì)模型〔二〕車(chē)身剛度優(yōu)化三、車(chē)身局部剛度*40車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)過(guò)程總結(jié)簡(jiǎn)化的參數(shù)化模型不能用于細(xì)化結(jié)構(gòu)形狀的評(píng)估或進(jìn)一步研究細(xì)小重量的減輕一定要建立全網(wǎng)格板單元模型；用它可以提高計(jì)算結(jié)果的精確性并充分地探討零件的形狀第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)〔一〕構(gòu)造車(chē)身根本結(jié)構(gòu)，并建立概念設(shè)計(jì)模型〔二〕車(chē)身剛度優(yōu)化三、車(chē)身局部剛度*41概念：車(chē)身局部剛度指車(chē)身結(jié)構(gòu)安裝和效勞部位的剛度懸架、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系的安裝部位拖鉤、吊掛、裝運(yùn)、千斤頂作用部位平安帶固定器安裝部位等第一節(jié)

車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度*42懸架支承部位的支座〔Mount，懸置〕剛度是車(chē)身結(jié)構(gòu)重要的安裝部位剛度該部位良好的局部剛度可防止載荷通過(guò)懸架、動(dòng)力總成安裝點(diǎn)進(jìn)入車(chē)身時(shí)發(fā)生大的變形，并便于這些總成和車(chē)身結(jié)構(gòu)之間的支承和協(xié)調(diào)第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度〔一〕車(chē)身支承部位剛度〔二〕板殼零件剛度〔三〕防止結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中*43一般根據(jù)車(chē)身支承件〔懸架彈簧〕的剛度決定車(chē)身結(jié)構(gòu)支座區(qū)域的目標(biāo)剛度基于車(chē)身耐久性的考慮，根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，有人推薦車(chē)身支座區(qū)域的目標(biāo)剛度取為相應(yīng)的支承件剛度的5倍第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度〔一〕車(chē)身支承部位剛度〔二〕板殼零件剛度〔三〕防止結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中*44在車(chē)身剛度設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)支座區(qū)域剛度進(jìn)行有限元分析，計(jì)算這個(gè)區(qū)域車(chē)身坐標(biāo)系XYZ三個(gè)方向的剛度和應(yīng)力計(jì)算模型是從白車(chē)身模型上截割下來(lái)的，截割區(qū)域大小有統(tǒng)一的規(guī)定第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度〔一〕車(chē)身支承部位剛度〔二〕板殼零件剛度〔三〕防止結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中*45例：車(chē)身支座模型Z方向的剛度一般遠(yuǎn)小于其它兩個(gè)方向的剛度支座結(jié)構(gòu)Z方向剛度對(duì)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)和耐久性影響很大，在車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須將它的剛度值與現(xiàn)有車(chē)型進(jìn)行比較，通過(guò)安裝點(diǎn)的動(dòng)力傳遞率〔點(diǎn)機(jī)械導(dǎo)納PointMobility〕計(jì)算和車(chē)身NVH性能驗(yàn)算來(lái)確定方案；最后還要計(jì)算疲勞應(yīng)力XY平面內(nèi)的剛度也要適當(dāng)考慮車(chē)身橫擺、后碰撞等對(duì)支座結(jié)構(gòu)剛度的要求第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度〔一〕車(chē)身支承部位剛度〔二〕板殼零件剛度〔三〕防止結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中*46大型板殼零件〔如地板、擋板、頂蓋等〕的剛度缺乏，不僅易引發(fā)板的振動(dòng)，尤其是發(fā)生共振時(shí)板的低頻響應(yīng)使車(chē)身內(nèi)部產(chǎn)生很大的噪聲，令人感覺(jué)很不舒適，還會(huì)造成部件的疲勞損壞零件剛度差會(huì)給生產(chǎn)、搬運(yùn)等都帶來(lái)困難設(shè)計(jì)板殼零件尤其要注意提高零件的剛度第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度〔一〕車(chē)身支承部位剛度〔二〕板殼零件剛度〔三〕防止結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中*47設(shè)計(jì)上的考慮板殼零件的剛度取決于零件的板厚及形狀曲面和棱線等的造型及拉延成型過(guò)程零件材料的冷作硬化，對(duì)提高剛度有利，平直的零件造型是不可取的第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度〔一〕車(chē)身支承部位剛度〔二〕板殼零件剛度〔三〕防止結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中*48設(shè)計(jì)上的考慮可在內(nèi)部大型板件和不顯露的外覆蓋件上沖壓出各種形狀的加強(qiáng)筋在平的或稍鼓起的零件上，沿零件對(duì)角線方向布置加強(qiáng)筋可以使零件在所有方向剛度得到提高采用交叉筋時(shí)要防止交叉處產(chǎn)生大的應(yīng)力集中在交叉處用半徑大于2倍筋寬度的圓弧來(lái)過(guò)渡，或者不用交叉筋，如圖a第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度〔一〕車(chē)身支承部位剛度〔二〕板殼零件剛度〔三〕防止結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中*49設(shè)計(jì)上的考慮加強(qiáng)筋〔Cont.〕排列加強(qiáng)筋要不能有通過(guò)筋間的空間直線如圖b。由于存在x—x或y—y方向直線空間，不能到達(dá)增強(qiáng)剛性的目的;而圖c的布置方式較好為減輕彎曲零件的回彈，可以垂直于零件的彎曲軸線方向布置條形筋，見(jiàn)圖d，或在彎曲部位壓出三角筋筋的剛度主要取決于它的形狀。為防止拉延時(shí)破裂，深度不宜太大，原那么上應(yīng)滿(mǎn)足板料拉延成型所允許的條件第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度〔一〕車(chē)身支承部位剛度〔二〕板殼零件剛度〔三〕防止結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中*50設(shè)計(jì)上的考慮加強(qiáng)筋〔Cont.〕加強(qiáng)筋的軸線宜直，否那么在振動(dòng)時(shí)會(huì)引起扭轉(zhuǎn)。為防止大的應(yīng)力，要注意設(shè)計(jì)筋兩端出口的形狀。見(jiàn)圖第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度〔一〕車(chē)身支承部位剛度〔二〕板殼零件剛度〔三〕防止結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中*51設(shè)計(jì)上的考慮假設(shè)外覆蓋件上不允許出現(xiàn)加強(qiáng)筋，可以在零件上貼裝加強(qiáng)板，如圖a所示可用沉孔來(lái)加強(qiáng)剛度，見(jiàn)圖b。沉孔還可以提高零件焊接過(guò)程中的操作性和接近性，又可減輕重量。加工沉孔是先壓延后沖孔第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度〔一〕車(chē)身支承部位剛度〔二〕板殼零件剛度〔三〕防止結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中*52當(dāng)受力桿件的截面發(fā)生突變時(shí)，就會(huì)由于剛度突變引起截面變化處應(yīng)力集中應(yīng)力集中可能誘發(fā)進(jìn)展性裂縫，導(dǎo)致疲勞損壞，是車(chē)身結(jié)構(gòu)損壞的原因之一在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要防止截面急劇變化，特別是要注意加強(qiáng)板和接頭設(shè)計(jì)時(shí)剛度的逐步變化第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度〔一〕車(chē)身支承部位剛度〔二〕板殼零件剛度〔三〕防止結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中*53例：為了加強(qiáng)底架縱梁彎曲局部的剛度和強(qiáng)度，在梁上裝一加強(qiáng)梁，但由于在加強(qiáng)梁兩端a-a和b-b處剛度突變，易出現(xiàn)應(yīng)力集中而斷裂假設(shè)將加強(qiáng)梁兩端的形狀改為類(lèi)似雙曲線形〔如虛線所示〕，那么這種加固會(huì)使應(yīng)力均勻些當(dāng)縱梁從封閉截面過(guò)渡到開(kāi)口截面時(shí)，加強(qiáng)梁端部也應(yīng)作類(lèi)似處理，或者由縱梁腹板逐漸過(guò)渡到加強(qiáng)梁腹板〔圖b〕假設(shè)不采用加強(qiáng)梁，而將縱梁截面逐漸加高，從加強(qiáng)的觀點(diǎn)看效果最好，并可減輕質(zhì)量〔圖c〕，在梁截面的中心線附近沖孔不僅減輕質(zhì)量，面且對(duì)強(qiáng)度影響很小第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度〔一〕車(chē)身支承部位剛度〔二〕板殼零件剛度〔三〕防止結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中*54車(chē)身承載桿件上往往需要開(kāi)一些孔洞，以便安裝各種導(dǎo)線、管道和機(jī)構(gòu)等這些孔洞將產(chǎn)生應(yīng)力集中開(kāi)一個(gè)大孔要比開(kāi)數(shù)個(gè)小孔應(yīng)力集中更嚴(yán)重應(yīng)盡可能將孔位選在應(yīng)力較小的部位，如截面中性軸附近第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度〔一〕車(chē)身支承部位剛度〔二〕板殼零件剛度〔三〕防止結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中*55在車(chē)身上有許多受有集中力需要使用加強(qiáng)板的部位，如固定車(chē)門(mén)鉸鏈的地方、懸掛操縱踏板處等。應(yīng)合理設(shè)計(jì)加強(qiáng)板的大小和厚度加強(qiáng)板太小，缺乏以將集中載荷通過(guò)加強(qiáng)板分散到較大的面積上；加強(qiáng)板太大那么會(huì)增加質(zhì)量加強(qiáng)板厚度比被加強(qiáng)件的板料厚，但厚度不宜相差太懸殊，否那么在加強(qiáng)板邊緣由于剛度突變會(huì)引起應(yīng)力集中而出現(xiàn)裂紋，且對(duì)焊接強(qiáng)度也是不利的第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度〔一〕車(chē)身支承部位剛度〔二〕板殼零件剛度〔三〕防止結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中*56前、后懸架在車(chē)身上的固定點(diǎn)是載荷的傳入點(diǎn)。由于力流集中，要非常細(xì)心地處理車(chē)身支承部件〔前、后輪罩〕的設(shè)計(jì)為起到良好的支承作用，將輪罩零件板厚分級(jí)，即支承部位板厚逐級(jí)加大；或采用拼焊板，既加強(qiáng)剛度，又控制了應(yīng)力集中第一節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)一、剛度測(cè)試和分析二、車(chē)身整體剛度設(shè)計(jì)三、車(chē)身局部剛度〔一〕車(chē)身支承部位剛度〔二〕板殼零件剛度〔三〕防止結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中*57無(wú)阻尼單自由度系統(tǒng)在初始鼓勵(lì)作用下，將以固有頻率在某一種自然狀態(tài)下進(jìn)行振動(dòng)多自由度系統(tǒng)具有與自由度數(shù)相等數(shù)量的位移形狀—固有振型每種振型對(duì)應(yīng)有唯一的固有頻率系統(tǒng)的振動(dòng)特性可用固有頻率和固有振型來(lái)表示無(wú)阻尼自由振動(dòng)系統(tǒng)的特性分析又稱(chēng)模態(tài)分析，模態(tài)概念是振型概念的推廣第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*58車(chē)身的振動(dòng)特性分析基于有限元法和線性振動(dòng)理論根據(jù)結(jié)構(gòu)的有限元模型所用單元的剛度特性，組合整體剛度矩陣[K]；將各單元的均布質(zhì)量和阻尼集中到單元的各節(jié)點(diǎn)上，組合成結(jié)構(gòu)總質(zhì)量矩陣[M]以及結(jié)構(gòu)的總阻尼矩陣[C]隨時(shí)間變化的外載荷也都移置到相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上，形成載荷列陣{P(t)}應(yīng)用虛功原理寫(xiě)出有限個(gè)自由度的彈性系統(tǒng)的振動(dòng)方程第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*59車(chē)身的振動(dòng)特性分析第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*60車(chē)身的振動(dòng)特性分析1．車(chē)身整體振動(dòng)模態(tài)無(wú)阻尼線性系統(tǒng)的一般運(yùn)動(dòng)都可以表達(dá)為各階固有振型的線性組合對(duì)應(yīng)于較低頻率的固有振型〔低階振型〕，對(duì)構(gòu)件的動(dòng)力影響大于高階振型，也就是說(shuō)，低階成分的振幅較大；且求解系統(tǒng)的高階特征值，勢(shì)必花費(fèi)更多計(jì)算機(jī)時(shí)一般車(chē)身工程結(jié)構(gòu)，在模態(tài)分析時(shí)只求低階的振動(dòng)頻率和振型；除非研究NVH特性時(shí)需要計(jì)算中、高階頻率第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*61車(chē)身的振動(dòng)特性分析1．車(chē)身整體振動(dòng)模態(tài)車(chē)身系統(tǒng)的低階振型可能是扭轉(zhuǎn)振型或彎曲振型某些大型轎車(chē)的非承載式車(chē)身結(jié)構(gòu)，最低階的振動(dòng)有可能是低于20Hz的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)整體扭轉(zhuǎn)剛度較大的車(chē)身結(jié)構(gòu)，最低階振型有可能是車(chē)身的垂直彎曲振型例承載式車(chē)身一般要求一階扭轉(zhuǎn)頻率大于30Hz，一階彎曲頻率大于40Hz第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一階彎曲振型〔兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，頻率為20~40Hz〕二階彎曲振型〔三個(gè)節(jié)點(diǎn)，頻率為30~50Hz〕*62車(chē)身的振動(dòng)特性分析1．車(chē)身整體振動(dòng)模態(tài)轎車(chē)各局部的固有振動(dòng)頻率和激振頻率的分布圖〔假設(shè)各子系統(tǒng)固有頻率是不耦合的〕第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*63車(chē)身的振動(dòng)特性分析1．車(chē)身整體振動(dòng)模態(tài)轎車(chē)各局部的固有振動(dòng)頻率和激振頻率的分布圖車(chē)身低階模態(tài)頻率大致在20~50Hz。汽車(chē)在輪胎上的振動(dòng)頻率及發(fā)動(dòng)機(jī)在其懸置上的振動(dòng)頻率等，與車(chē)身低階模態(tài)頻率很接近，車(chē)身設(shè)計(jì)要非常注重結(jié)構(gòu)低階模態(tài)頻率的設(shè)計(jì)注意提高車(chē)身整體的剛度和部件剛度修改結(jié)構(gòu)，使車(chē)身或部件的模態(tài)頻率避開(kāi)鼓勵(lì)頻率，防止共振通過(guò)模態(tài)振型可以判斷出車(chē)身振動(dòng)變形較小的部位；在這個(gè)部位〔節(jié)點(diǎn)處〕振動(dòng)響應(yīng)較小，如果將動(dòng)力總成等的懸置點(diǎn)設(shè)置在這些部位，從隔振的角度看是有利的在車(chē)身裝上內(nèi)飾件后，車(chē)身的扭轉(zhuǎn)和彎曲頻率最多可分別下降15%和25%第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*64車(chē)身的振動(dòng)特性分析2．部件模態(tài)分析設(shè)計(jì)車(chē)身部件剛度時(shí)，往往需要對(duì)結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行分析比較如果車(chē)身剛度分布不均衡，不適應(yīng)質(zhì)量分布，其模態(tài)頻率就會(huì)下降例：假設(shè)轎車(chē)前車(chē)身開(kāi)口局部〔裝有集中質(zhì)量的車(chē)頭〕與乘員室連接處的彎曲剛度較弱當(dāng)不平路面鼓勵(lì)引起的汽車(chē)在懸架上的振動(dòng)頻率與車(chē)身整體模態(tài)頻率接近時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生前車(chē)身抖動(dòng)〔彎曲振型的組合〕第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*65車(chē)身的振動(dòng)特性分析2．部件模態(tài)分析-實(shí)例：前車(chē)身結(jié)構(gòu)分析從三種車(chē)型的有限元模型上切割下前車(chē)身,在切割處約束全部自由度

對(duì)三種模型進(jìn)行模態(tài)分析,確定新車(chē)型前車(chē)身的設(shè)計(jì)剛度和模態(tài)頻率是否滿(mǎn)足要求第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*66車(chē)身的振動(dòng)特性分析2．部件模態(tài)分析-實(shí)例：前車(chē)身結(jié)構(gòu)分析分析比較的內(nèi)容:前五階正交模態(tài)四種工況靜剛度，包括：扭轉(zhuǎn)剛度和整體坐標(biāo)X、Y、Z方向的彎曲剛度扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算時(shí)，單位載荷沿正、負(fù)Z方向，分別作用于車(chē)身模型的左、右前支承處彎曲剛度計(jì)算時(shí)，單位載荷分別沿X、Y、Z方向作用于車(chē)身模型的兩個(gè)前支承處第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*67車(chē)身的振動(dòng)特性分析2．部件模態(tài)分析-實(shí)例：前車(chē)身結(jié)構(gòu)分析按原來(lái)車(chē)型車(chē)頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新車(chē)型不能滿(mǎn)足NVH性能要求根據(jù)計(jì)算所得模態(tài)應(yīng)變能圖和鄰近外表的變形圖可以看出，前車(chē)身橫向彎曲模態(tài)頻率低的原因主要是由于車(chē)室與前車(chē)身結(jié)構(gòu)之間繞垂直軸的剛度缺乏所致第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*68車(chē)身的振動(dòng)特性分析2．部件模態(tài)分析-實(shí)例：前車(chē)身結(jié)構(gòu)分析采用加強(qiáng)車(chē)頭與車(chē)室連接部位的剛度，或改變?cè)撎庉d荷路徑使力流分散的方法，可使新設(shè)計(jì)車(chē)型前端剛度和橫向模態(tài)頻率大大提高加強(qiáng)后的新車(chē)型前車(chē)身的前兩階模態(tài)頻率要比原車(chē)型和競(jìng)爭(zhēng)車(chē)型高很多，而重量卻比原車(chē)型低了4.7公斤第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*69車(chē)身的振動(dòng)特性分析3．車(chē)身板殼的局部振動(dòng)模態(tài)剛度差的大型覆蓋件容易在振源鼓勵(lì)〔例如發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)、汽車(chē)行駛時(shí)傳動(dòng)系的共振、噪聲波的沖擊等〕的作用下，引起板殼的強(qiáng)迫振動(dòng)當(dāng)激振頻率接近車(chē)身內(nèi)外板的固有振動(dòng)頻率時(shí)將發(fā)生板殼共振車(chē)身大型板件共振頻率通常在40~300Hz，或處于更高的范圍板件振動(dòng)造成的輻射聲和車(chē)室內(nèi)空腔體積的變化，引起氣動(dòng)壓力變動(dòng)，是產(chǎn)生車(chē)內(nèi)噪聲的重要原因例如：轎車(chē)地板的共振頻率在50~60Hz左右，共振時(shí)發(fā)生敲鼓式的聲響第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*70車(chē)身的振動(dòng)特性分析3．車(chē)身板殼的局部振動(dòng)模態(tài)第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*71車(chē)身的振動(dòng)特性分析3．車(chē)身板殼的局部振動(dòng)模態(tài)第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*72動(dòng)力學(xué)分析如果計(jì)算系統(tǒng)在鼓勵(lì)下的響應(yīng)，即求方程的通解，它是由齊次方程的通解與非齊次方程的特解疊加而得應(yīng)采用車(chē)身整備模型〔即包括在汽車(chē)上所有非結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)裝備質(zhì)量的模型〕，并輸入激振力或道路功率譜密度響應(yīng)：速度、加速度、位移、應(yīng)力時(shí)間歷程分析〔振型疊加法、直接積分法等〕響應(yīng)譜分析〔模態(tài)響應(yīng)〕頻率響應(yīng)分析第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*73試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析是通過(guò)振動(dòng)模態(tài)試驗(yàn)獲得表征結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的模態(tài)參數(shù)的一種動(dòng)態(tài)分析方法對(duì)于結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的預(yù)測(cè)、測(cè)試和修改，試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析是最重要的技術(shù)之一通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)的模態(tài)試驗(yàn)獲得模態(tài)參數(shù),為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和改型提供動(dòng)態(tài)根本參數(shù),進(jìn)行結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)等模態(tài)分析的關(guān)鍵是獲得精度高,可信度高的頻率響應(yīng)函數(shù)第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*74第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*75傳遞函數(shù)通常用于單輸入、單輸出的系統(tǒng)，主要用在信號(hào)處理、通信理論、控制理論傳遞函數(shù)經(jīng)常用于線性時(shí)不變系統(tǒng)〔LTI〕實(shí)際系統(tǒng)根本都有非線性的輸入輸出特性，但是許多系統(tǒng)在標(biāo)稱(chēng)參數(shù)范圍內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)非常接近于線性，所以完全可以應(yīng)用線性時(shí)不變系統(tǒng)理論表示其輸入輸出行為第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*76傳遞函數(shù)對(duì)于最簡(jiǎn)單的連續(xù)時(shí)間輸入信號(hào)x(t)和輸出信號(hào)y(t)來(lái)說(shuō)，傳遞函數(shù)所反映的就是零狀態(tài)條件下輸入信號(hào)的拉普拉斯變換

X(s)與輸出信號(hào)的拉普拉斯變換

Y(s)之間的線性映射關(guān)系H(s)就是此線性時(shí)不變系統(tǒng)的傳遞函數(shù)第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*77頻響函數(shù)在信號(hào)分析與處理中，通常感興趣的系統(tǒng)的頻率響應(yīng)，這時(shí)候經(jīng)常使用頻響函數(shù)來(lái)表示系統(tǒng)對(duì)于不同頻率諧波的響應(yīng)特征頻響函數(shù)通常用傅里葉變換表示，傅里葉變換是s

=jω的雙邊拉普拉斯變換的一個(gè)特例頻率響應(yīng)H(jω)可分解為幅頻響應(yīng)A(ω)和相頻響應(yīng)φ(ω)頻響函數(shù)實(shí)際上是線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分量，只有再加上瞬態(tài)響應(yīng)分量，才構(gòu)成系統(tǒng)的全響應(yīng)，即系統(tǒng)的傳遞函數(shù)第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*78測(cè)試系統(tǒng)的組成汽車(chē)模態(tài)測(cè)試中主要應(yīng)用單點(diǎn)激振分析單點(diǎn)激振模態(tài)測(cè)試系統(tǒng)組成：激振局部,包括信號(hào)發(fā)生器、功率放大器和激振器等信號(hào)測(cè)量和數(shù)據(jù)采集記錄局部,包括加速度傳感器、阻抗頭、電荷放大器和A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和記錄裝置等信號(hào)分析和頻響函數(shù)估計(jì)局部,由模態(tài)分析軟件和計(jì)算機(jī)硬件組成第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*79測(cè)試結(jié)構(gòu)的支承結(jié)構(gòu)在實(shí)際的工作環(huán)境中總是處于一定的約束狀態(tài),因此試驗(yàn)時(shí)首選模擬真實(shí)約束狀態(tài)的支承方式注意要使鉸支等地面支承的根底剛度足夠大,一般要求振動(dòng)響應(yīng)只包含數(shù)萬(wàn)赫茲以上的頻率成分如果難以實(shí)現(xiàn),那么要考慮替代支承方式替代支承方式常常是模擬自由狀態(tài)的軟懸掛支承方法軟懸掛可以通過(guò)彈性繩吊掛或利用彈性根底來(lái)實(shí)現(xiàn)要保證剛體模態(tài)的最低階頻率低于結(jié)構(gòu)自身第一階彈性模態(tài)頻率的10%～20%使可能參與振動(dòng)的質(zhì)量盡可能小第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*80結(jié)構(gòu)激振激振方法多點(diǎn)激振：有助于提高測(cè)試結(jié)果的精度,但通常采用單點(diǎn)激振也可滿(mǎn)足測(cè)試要求單點(diǎn)激振：激振位置固定不變,激振器夾具的操作和調(diào)整比較省力激振器分為接觸式的激振器和非接觸式的鼓勵(lì)錘激振器：優(yōu)點(diǎn)：可根據(jù)各種鼓勵(lì)信號(hào)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行激振缺乏：連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜,運(yùn)動(dòng)部件參數(shù)會(huì)影響測(cè)試結(jié)果鼓勵(lì)錘：簡(jiǎn)單實(shí)用,可提供脈沖鼓勵(lì)信號(hào)由錘頭、力傳感器，附加質(zhì)量和錘柄組成。錘頭選用不同的材料、質(zhì)量、硬度、速度和作用時(shí)間，可使脈沖頻譜的寬度不同優(yōu)點(diǎn)：快速簡(jiǎn)便,適合于外場(chǎng)測(cè)試缺點(diǎn)：鼓勵(lì)能量難以控制,鼓勵(lì)幅值受限制第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*81結(jié)構(gòu)激振鼓勵(lì)信號(hào)模態(tài)試驗(yàn)對(duì)鼓勵(lì)信號(hào)的要求包含足夠的鼓勵(lì)成分有足夠的幅值水平在結(jié)構(gòu)存在微小非線性因素時(shí),具有一定的抗干擾能力常用的鼓勵(lì)信號(hào)是正弦鼓勵(lì)信號(hào)(掃頻和步進(jìn))、隨機(jī)鼓勵(lì)信號(hào)(寬帶、周期和瞬態(tài))與脈沖信號(hào)各種鼓勵(lì)信號(hào)各有優(yōu)缺點(diǎn),應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況合理選用,選擇時(shí)需要綜合考慮多種因素決定激振位置激振點(diǎn)選擇的總原那么：使激振力易于向結(jié)構(gòu)的各個(gè)部位傳遞避開(kāi)振動(dòng)節(jié)點(diǎn)、結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)和支承點(diǎn)安裝方便第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*82結(jié)構(gòu)激振激振器的安裝底座應(yīng)與剛性好的根底剛性結(jié)合在一起,運(yùn)動(dòng)局部與被激振結(jié)構(gòu)連接在一起為保證激振力的單向傳遞和對(duì)激振器的“過(guò)載保護(hù)〞作用,應(yīng)在激振器和力傳感器之間增加具有足夠大縱向剛度與很小側(cè)向剛度的連接桿,并施以適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*83傳感器及其安裝模態(tài)試驗(yàn)對(duì)傳感器的根本要求動(dòng)態(tài)范圍寬工作頻段寬,低頻性能好抗干擾能力強(qiáng)靈敏度好,線性度好體積小,質(zhì)量小一般測(cè)量動(dòng)態(tài)響應(yīng)采用壓電式加速度傳感器,測(cè)量鼓勵(lì)力采用阻抗頭壓電式傳感器，利用壓電晶體的壓電效應(yīng)將機(jī)械量〔力、加速度〕轉(zhuǎn)換為電荷量，經(jīng)電荷放大器放大并以電壓量輸出采用壓電式傳感器時(shí)，需要與其配備前置放大器。放大器分電壓放大器和電荷放大器傳感器的安裝應(yīng)保證,具有足夠剛性且不增加結(jié)構(gòu)質(zhì)量的前提下,測(cè)量規(guī)定方向的真實(shí)制動(dòng)信號(hào)。需要根據(jù)測(cè)試要求和實(shí)際情況合理選擇固定方式第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*84響應(yīng)測(cè)點(diǎn)布置測(cè)點(diǎn)位置、數(shù)目和測(cè)振方向確定的根本原那么：能明確顯示研究頻率范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)模態(tài)振型保證研究的關(guān)鍵點(diǎn)在測(cè)點(diǎn)范圍內(nèi)測(cè)量方向一般與激振方向一致第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*85試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析應(yīng)用第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*86試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析應(yīng)用車(chē)身振動(dòng)模態(tài)是結(jié)構(gòu)的固有特性，白車(chē)身振動(dòng)測(cè)試〔模態(tài)識(shí)別〕大多采用自由—自由方法，也就是說(shuō)可用軟底座支承或軟彈簧懸掛，使剛體模態(tài)頻率接近于零標(biāo)準(zhǔn)車(chē)身裝備的振動(dòng)模態(tài)識(shí)別一般是采用支承-支承方式，測(cè)試時(shí)用輪胎和懸架裝置支承第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*87應(yīng)用試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析驗(yàn)證和修改CAE模型第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性〔一〕振動(dòng)模態(tài)分析〔二〕車(chē)身振動(dòng)響應(yīng)分析〔三〕振動(dòng)特性測(cè)試二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)*88車(chē)身剛度和模態(tài)都不是最終的評(píng)價(jià)指標(biāo)汽車(chē)的性能指標(biāo)應(yīng)表達(dá)在實(shí)際汽車(chē)使用性能的最終綜合水平在設(shè)計(jì)的最初階段，應(yīng)對(duì)有競(jìng)爭(zhēng)力的同類(lèi)車(chē)型進(jìn)行實(shí)際考察和評(píng)價(jià)，并具體測(cè)量駕駛員界面點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)特性第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*891．主觀評(píng)價(jià)汽車(chē)的乘坐舒適性最終表現(xiàn)為人體的感覺(jué)由專(zhuān)家實(shí)際駕駛和主觀評(píng)價(jià)的方法在汽車(chē)振動(dòng)性能的研究中起著重要的作用對(duì)主觀評(píng)價(jià)認(rèn)為最好的車(chē)型要進(jìn)行客觀測(cè)量第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*901．主觀評(píng)價(jià)例：某公司新敞篷車(chē)設(shè)計(jì)，對(duì)7種競(jìng)爭(zhēng)車(chē)型進(jìn)行評(píng)價(jià)專(zhuān)家駕駛競(jìng)爭(zhēng)車(chē)型，先后以低速、高速行駛于粗糙路面上選擇轉(zhuǎn)向盤(pán)、座椅、后視鏡等駕駛員界面特征點(diǎn)，對(duì)其振動(dòng)特性進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)駕駛者對(duì)7種車(chē)型〔A、B、C、D、E、F、G〕在粗糙路面上對(duì)轉(zhuǎn)向柱振動(dòng)打分，共分10級(jí)，第10級(jí)最好等級(jí)是以G型車(chē)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行歸一化比較而得到，黑色帶是80%置信區(qū)間，可明顯標(biāo)識(shí)出差異由圖可見(jiàn)，7種車(chē)型中對(duì)D型轉(zhuǎn)向柱振動(dòng)特性的主觀評(píng)價(jià)最好第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*912．道路響應(yīng)測(cè)量在與主觀評(píng)價(jià)時(shí)同樣的路面上對(duì)三種車(chē)型(包括原敞篷車(chē)、閉蓬車(chē)、硬頂D型車(chē))的道路響應(yīng)測(cè)量圖示了三種車(chē)型以72kph車(chē)速行駛時(shí)，在0~50Hz范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)向柱振動(dòng)加速度響應(yīng)。D型車(chē)的響應(yīng)最低，證實(shí)了主觀評(píng)價(jià)的正確性第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*922．道路響應(yīng)測(cè)量結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率是影響結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能和乘坐感覺(jué)的關(guān)鍵指標(biāo)三種車(chē)型的一階振動(dòng)模態(tài)頻率分別是：原敞篷車(chē)為13.9Hz(扭轉(zhuǎn))、閉蓬車(chē)為16.1Hz(彎曲)、硬頂D型車(chē)為22.1Hz〔彎曲〕D型的一階模態(tài)頻率最高，這也是該車(chē)主觀感覺(jué)最好的主要原因第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*93根據(jù)測(cè)試同類(lèi)競(jìng)爭(zhēng)車(chē)型所獲得的指標(biāo)，為新車(chē)設(shè)計(jì)提供了一個(gè)清晰的動(dòng)力學(xué)性能水平NVH〔Noise、Vibration、Harshness〕特性用戶(hù)界面點(diǎn)響應(yīng)〔振動(dòng)加速度、振幅、頻率〕噪聲〔界面點(diǎn)、外部〕界面點(diǎn)：轉(zhuǎn)向盤(pán)、地板、座椅、耳旁、踏板質(zhì)量從這個(gè)水平出發(fā)，考慮到其它要求，可確定各項(xiàng)性能指標(biāo)，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的指南第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*94其它性能要求，如：碰撞平安性遵守標(biāo)準(zhǔn)，碰撞空間和碰撞力的級(jí)別等用于指導(dǎo)碰撞區(qū)構(gòu)件截面尺寸的選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)耐久性例如，要求行駛10萬(wàn)里結(jié)構(gòu)不喪失功能特別注意懸架、傳動(dòng)系和其他大部件支承處的強(qiáng)度和疲勞要求疲勞可靠性要求能經(jīng)受住30萬(wàn)里的當(dāng)量里程布置、重量、工藝等第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*95關(guān)鍵：弄清整車(chē)性能要求與部件設(shè)計(jì)參數(shù)〔如構(gòu)件布置尺寸、材料厚度和截面性質(zhì)等〕間的關(guān)系PBM。PBM用于調(diào)整部件的性質(zhì)，直到滿(mǎn)足整個(gè)結(jié)構(gòu)性能要求這些部件性質(zhì)確實(shí)定為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指明了方向這個(gè)過(guò)程不能獲得確定的設(shè)計(jì)，只是為后續(xù)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供一個(gè)初始方案第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*96所提出的車(chē)身動(dòng)力學(xué)性能要求，應(yīng)分派到各子系統(tǒng)和部件，由子系統(tǒng)和部件的性能保證將來(lái)整車(chē)性能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)分派指標(biāo)時(shí)需要做如下工作：1．模態(tài)研究與控制〔模態(tài)分布圖設(shè)計(jì)〕2．建立系統(tǒng)模型3．動(dòng)力學(xué)計(jì)算分析4．分析流程5．性能平衡6．結(jié)構(gòu)優(yōu)化第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*971．模態(tài)研究與控制〔模態(tài)分布圖設(shè)計(jì)〕車(chē)輛振動(dòng)響應(yīng)：車(chē)輛子系統(tǒng)和零部件的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的函數(shù)，并與道路或發(fā)動(dòng)機(jī)鼓勵(lì)等彼此作用的結(jié)果必須控制上述簡(jiǎn)諧振動(dòng)的頻率，使其互不耦合并避開(kāi)通常的鼓勵(lì)頻率需要根據(jù)對(duì)標(biāo)分析、數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)支持，設(shè)計(jì)一個(gè)模態(tài)分布圖標(biāo)明頻域中各子系統(tǒng)的模態(tài)，及其與輸入〔鼓勵(lì)〕的關(guān)系對(duì)這些諧振特性和防止耦合的管理〔控制〕是建立低響應(yīng)的根底第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*981．模態(tài)研究與控制〔模態(tài)分布圖設(shè)計(jì)〕例：某車(chē)型的模態(tài)圖模態(tài)間的線段指出了為使耦合最小而應(yīng)該隔離的部件模態(tài)要注意一階車(chē)身垂直彎曲和扭轉(zhuǎn)模態(tài)頻率接近懸架和動(dòng)力總成的固有頻率第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)激振頻率和子系統(tǒng)模態(tài)分布圖1.車(chē)身在懸架上2.人坐在座椅上3.乘員人體〔組織器官〕4.發(fā)動(dòng)機(jī)在懸置上5.懸架子系統(tǒng)6.車(chē)身結(jié)構(gòu)彎扭7.動(dòng)力總成子系統(tǒng)8.轉(zhuǎn)向柱子系統(tǒng)9.風(fēng)窗子系統(tǒng)*991．模態(tài)研究與控制〔模態(tài)分布圖設(shè)計(jì)〕模態(tài)研究與控制〔模態(tài)分布圖設(shè)計(jì)〕提供了制訂一系列子系統(tǒng)模態(tài)匹配的方法，為各子系統(tǒng)定下了振動(dòng)特性的基調(diào)第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1002．建立系統(tǒng)模型在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段,建立相應(yīng)的系統(tǒng)有限元模型，用于計(jì)算和評(píng)估性能水平系統(tǒng)模型有如下幾類(lèi)：①車(chē)身概念模型②整備車(chē)身模型③車(chē)輛系統(tǒng)模型第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1012．建立系統(tǒng)模型①車(chē)身概念模型早期模型通常是個(gè)簡(jiǎn)化模型其結(jié)構(gòu)參數(shù)少僅僅是描述白車(chē)身便于各方面的評(píng)估和完成概念設(shè)計(jì)用途選擇構(gòu)造；該構(gòu)造既要在剛度/質(zhì)量方面具有潛力，又要考慮碰撞、耐久性、組裝和制造等方面的約束采用先進(jìn)技術(shù)可行性分析研究概念模型是結(jié)構(gòu)研制過(guò)程早期的集成可能存在有幾個(gè)概念模型版本，用于不同方案的比較第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1022．建立系統(tǒng)模型②整備車(chē)身模型(Trimmedbodymodel)概念模型一般不能用于分析動(dòng)力響應(yīng)性能。響應(yīng)分析必須采用整備的車(chē)身模型將與結(jié)構(gòu)無(wú)直接聯(lián)系的非結(jié)構(gòu)質(zhì)量，如電子系統(tǒng)，內(nèi)、外附件，燃油系統(tǒng)等，按集中質(zhì)量或分布質(zhì)量附加到車(chē)身結(jié)構(gòu)上的模型考慮地毯、內(nèi)飾等結(jié)構(gòu)的阻尼影響整備車(chē)身模型通常用于仿真計(jì)算和優(yōu)化構(gòu)造研究第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1032．建立系統(tǒng)模型③車(chē)輛系統(tǒng)模型車(chē)輛系統(tǒng)模型=整備車(chē)身模型+所有用橡膠墊割開(kāi)的子系統(tǒng)包含模態(tài)分布圖中全部諧振子系統(tǒng)和全部質(zhì)量用于尋求適宜的車(chē)輛加速度響應(yīng)在整車(chē)性能仿真計(jì)算時(shí)采用的車(chē)輛系統(tǒng)模型是整車(chē)剛彈耦合模型，或者多體動(dòng)力學(xué)模型第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1043．動(dòng)力學(xué)計(jì)算分析1〕正交模態(tài)計(jì)算系統(tǒng)模型中所有子系統(tǒng)的正交模態(tài)，并按模態(tài)分布圖進(jìn)行匹配和設(shè)計(jì)調(diào)整，直到滿(mǎn)足模態(tài)要求尤其要注意車(chē)身一階彎曲模態(tài)和一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)的目標(biāo)要求第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1053．動(dòng)力學(xué)計(jì)算分析2〕頻率響應(yīng)有限元，計(jì)算駕駛員界面點(diǎn)的響應(yīng)。并可與競(jìng)爭(zhēng)車(chē)型的測(cè)試值進(jìn)行振動(dòng)幅值比較根據(jù)目標(biāo)級(jí)要求，進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案修改。尤其是對(duì)駕駛員很敏感的響應(yīng)第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)例：轉(zhuǎn)向盤(pán)的抖動(dòng)；為了降低響應(yīng)，在設(shè)計(jì)時(shí)盡量提高轉(zhuǎn)向柱安裝支架的剛度，并增大上、下支架的距離L1，以避開(kāi)怠速時(shí)發(fā)生共振*1063．動(dòng)力學(xué)計(jì)算分析2〕頻率響應(yīng)計(jì)算實(shí)例第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)懸架支承部位的車(chē)身結(jié)構(gòu)局部剛度對(duì)車(chē)身動(dòng)力響應(yīng)影響很大在車(chē)身設(shè)計(jì)的第二階段還需要評(píng)價(jià)所有車(chē)身安裝點(diǎn)的傳遞特性進(jìn)行分析*1073．動(dòng)力學(xué)計(jì)算分析2〕頻率響應(yīng)計(jì)算實(shí)例車(chē)身安裝點(diǎn)結(jié)構(gòu)的兩種方案在100-400Hz的鼓勵(lì)頻率范圍內(nèi)的速度響應(yīng)分析結(jié)果，表示在x、y、z三個(gè)方向的速度響應(yīng)級(jí)速度響應(yīng)與參考速度響應(yīng)比值的對(duì)數(shù)函數(shù)參考速度響為1mm/sec-NdB為負(fù)值說(shuō)明通過(guò)車(chē)身安裝點(diǎn)能量衰減，所測(cè)得的速度響應(yīng)低于參考響應(yīng)值目標(biāo)要求〔粗實(shí)線〕是根據(jù)NVH性能要求提出的。可見(jiàn)在y方向和z方向的100-190Hz鼓勵(lì)頻率范圍內(nèi)，原車(chē)身安裝點(diǎn)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)〔虛線〕沒(méi)有完全到達(dá)目標(biāo)要求，會(huì)影響總體性能，新結(jié)構(gòu)有了改進(jìn)〔細(xì)實(shí)線〕在確定方案時(shí)應(yīng)通過(guò)對(duì)系統(tǒng)NVH性能的驗(yàn)證，再?zèng)Q定是否需要對(duì)該車(chē)身安裝點(diǎn)的局部剛度進(jìn)行適當(dāng)加強(qiáng)第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1083．動(dòng)力學(xué)計(jì)算分析3〕靈敏度(Sensitivities)第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1093．動(dòng)力學(xué)計(jì)算分析3〕靈敏度(Sensitivities)第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1103．動(dòng)力學(xué)計(jì)算分析3〕靈敏度(Sensitivities)第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1113．動(dòng)力學(xué)計(jì)算分析3〕靈敏度(Sensitivities)②靈敏度應(yīng)用在結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，靈敏度用于引導(dǎo)車(chē)身模態(tài)頻率的設(shè)計(jì)第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1123．動(dòng)力學(xué)計(jì)算分析3〕靈敏度(Sensitivities)②靈敏度應(yīng)用例：接頭剛度對(duì)板厚的靈敏度分析；進(jìn)而分析前幾階白車(chē)身振動(dòng)模態(tài)對(duì)接頭剛度的靈敏度第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1133．動(dòng)力學(xué)計(jì)算分析3〕靈敏度(Sensitivities)結(jié)論通過(guò)靈敏度分析將設(shè)計(jì)參數(shù)與部件性質(zhì)聯(lián)系，使得可以從結(jié)構(gòu)整體而不是分割地觀察結(jié)構(gòu)。靈敏度信息很簡(jiǎn)明，而且在研究復(fù)合響應(yīng)和確定載荷路徑時(shí)很有用例：對(duì)鼓勵(lì)變形最靈敏的接頭是最危險(xiǎn)的接頭剛度部件，應(yīng)注意提高其剛度對(duì)相對(duì)變形大而且靈敏度低的接頭，那么說(shuō)明結(jié)構(gòu)的效率低，不能充分發(fā)揮作用，或者結(jié)構(gòu)不連續(xù)，應(yīng)該考慮重新設(shè)計(jì)如果靈敏度值比較均勻，說(shuō)明設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)平衡較好第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1143．動(dòng)力學(xué)計(jì)算分析3〕靈敏度(Sensitivities)結(jié)論系統(tǒng)模型也用于計(jì)算駕駛員界面響應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率的靈敏度；從中可看出對(duì)界面響應(yīng)影響較大的子系統(tǒng)，或?qū)τ趦?yōu)化子系統(tǒng)模態(tài)頻率最有效的修改結(jié)構(gòu)的部位或修改方向例：某車(chē)型正碰保險(xiǎn)杠時(shí)座椅軌道處加速度峰值和響應(yīng)均方根值與結(jié)構(gòu)一階彎曲和一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)頻率的曲線關(guān)系峰值表示車(chē)輛結(jié)構(gòu)彎曲和扭轉(zhuǎn)模態(tài)頻率應(yīng)遠(yuǎn)離17-20Hz第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)1-加速度峰值

2-響應(yīng)均方根值圖中B10/T12表示彎曲頻率為10,扭轉(zhuǎn)頻率為12*1154．分析流程對(duì)于每個(gè)構(gòu)造方案，其子系統(tǒng)和部件特性設(shè)計(jì)都需按順序進(jìn)行，從初始設(shè)計(jì)、調(diào)整到完善第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1165．性能平衡設(shè)計(jì)和優(yōu)化每個(gè)子系統(tǒng)時(shí)，其結(jié)果有時(shí)不能滿(mǎn)足車(chē)輛的其它方面的要求，必須采取折衷的方法改變系統(tǒng)模型使車(chē)輛的各方面性能得以平衡所有設(shè)計(jì)決策都應(yīng)在對(duì)整車(chē)的動(dòng)力學(xué)性能影響具有定量認(rèn)識(shí)前提下做出例：原設(shè)計(jì)方案采用墊片螺釘連接方式，方便、通用裝配廠要求將復(fù)雜的墊片螺釘連接方式改為采用粘接通過(guò)折衷，設(shè)計(jì)者同意選擇粘接方案，是因?yàn)檎J(rèn)識(shí)到采用粘接能提高結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率并減小重量性能平衡是很細(xì)致的工作，決策者對(duì)此有全面的認(rèn)識(shí)第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1176．結(jié)構(gòu)優(yōu)化利用有限元分析、設(shè)計(jì)靈敏度分析和數(shù)值優(yōu)化算法，迭代，更新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)適時(shí)更新設(shè)計(jì)靈敏度，確保有效收斂第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1186．結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)構(gòu)優(yōu)化用于車(chē)輛的整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程設(shè)計(jì)初期注重高剛度/輕質(zhì)量。設(shè)計(jì)后期優(yōu)化結(jié)構(gòu)時(shí)，將碰撞性能、耐久性和其它非性能要求都作為分析整備車(chē)身模型時(shí)的約束條件為滿(mǎn)足碰撞和耐久性能的要求，以限制最小板厚為條件；為滿(mǎn)足布置要求〔如視野，油箱容積，室內(nèi)空間、踏板布置，進(jìn)出方便性等〕，往往限制梁、柱的截面或拓?fù)涑叽绲诙?jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)將多方面要求集成在一個(gè)分析模型中進(jìn)行質(zhì)量?jī)?yōu)化和性能評(píng)估*1196．結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)初期：利用簡(jiǎn)化分析模型優(yōu)化設(shè)計(jì)的參數(shù)是截面尺寸、接頭剛度和零件板厚設(shè)計(jì)后期：利用板單元模型時(shí)截面或拓?fù)涞某叽缫呀?jīng)定下來(lái)了，只有板厚是設(shè)計(jì)參數(shù)第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1206．結(jié)構(gòu)優(yōu)化近幾年計(jì)算能力和軟件功能增強(qiáng)計(jì)算機(jī)容量和計(jì)算速度有很大開(kāi)展自動(dòng)劃分網(wǎng)格的軟件功能成熟模型的演變——設(shè)計(jì)早期不使用梁?jiǎn)卧?jiǎn)化模型，而直接建立板單元模擬的組合整體模型，用于結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)減少簡(jiǎn)化模型帶來(lái)的一些技術(shù)的上麻煩提高設(shè)計(jì)和計(jì)算精度，縮短設(shè)計(jì)周期第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1216．結(jié)構(gòu)優(yōu)化近幾年例：板單元模擬的組合整體模型，用于結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1226．結(jié)構(gòu)優(yōu)化近幾年例：板單元模擬的組合整體模型，用于結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*1236．結(jié)構(gòu)優(yōu)化近幾年例：板單元模擬的組合整體模型，用于結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)*124結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分三個(gè)階段結(jié)構(gòu)方案選擇結(jié)構(gòu)研究結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完善前一個(gè)階段的成功為下一個(gè)階段設(shè)計(jì)奠定良好的根底共同特點(diǎn)都是圍繞車(chē)輛低階彎曲和扭轉(zhuǎn)模態(tài)頻率等性能要求進(jìn)行研究第二節(jié)車(chē)身結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)一、車(chē)身振動(dòng)特性二、車(chē)身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)〔一〕主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量〔二〕確定性能指標(biāo)〔三〕性能綜合〔四〕結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)〔五〕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)左圖說(shuō)明隨著設(shè)計(jì)完善，頻率范圍逐漸收斂*125某公司C5敞蓬車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)實(shí)例，說(shuō)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的三個(gè)階段背景：根據(jù)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)車(chē)型水平的研究，公司提出了新設(shè)計(jì)敞蓬車(chē)的性能要求一階結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率是21Hz二階結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率不得小于23Hz這是一般轎車(chē)的水平，但對(duì)敞蓬車(chē)那么是史無(wú)前例的由調(diào)查的數(shù)據(jù)可知，與新設(shè)計(jì)車(chē)型尺寸類(lèi)似的敞蓬車(chē)，一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)頻率在11~17Hz。顯然，新設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)高水平的剛度/質(zhì)量目標(biāo)，必須對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)付出很大努力第三節(jié)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程與性能實(shí)現(xiàn)一、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段二、結(jié)構(gòu)研究階段三、結(jié)構(gòu)完善階段四、白車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成的總結(jié)*126設(shè)計(jì)C5的根底是C4敞蓬車(chē)，其一階結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率是13Hz，比目標(biāo)低了8Hz設(shè)計(jì)者在最初階段基于競(jìng)爭(zhēng)車(chē)型和原車(chē)型〔C4〕載荷路徑的了解，首先力圖改進(jìn)C4的結(jié)構(gòu)采用連續(xù)的通道結(jié)構(gòu)焊接閉口截面的保險(xiǎn)杠儀表板和座椅背后附加閉口截面橫梁有效地構(gòu)造前后扭矩盒等這就形成了C4的四種不同的加強(qiáng)方案，使一階頻率提高4~6Hz四種方案中，對(duì)提高剛度/重量最有效的方案是采用地板的中間通道結(jié)構(gòu)；雖然這個(gè)方案受到C4內(nèi)部布置上的限制，但對(duì)C5設(shè)計(jì)指出了方向第三節(jié)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程與性能實(shí)現(xiàn)一、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段二、結(jié)構(gòu)研究階段三、結(jié)構(gòu)完善階段四、白車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成的總結(jié)*1271．結(jié)構(gòu)方案比較和選擇結(jié)合參考競(jìng)爭(zhēng)車(chē)型結(jié)構(gòu)和新制造技術(shù)可行性的研究，提出了幾個(gè)新設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)方案所有這些方案都滿(mǎn)足總布置、制造、耐久性和碰撞平安性要求每個(gè)方案都在一階結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率為21Hz的約束條件下，進(jìn)行最輕重量的優(yōu)化第三節(jié)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程與性能實(shí)現(xiàn)一、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段二、結(jié)構(gòu)研究階段三、結(jié)構(gòu)完善階段四、白車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成的總結(jié)*1281．結(jié)構(gòu)方案比較和選擇三個(gè)方案1〕整體焊接框架構(gòu)造；2〕螺釘連接車(chē)身構(gòu)造方案；3〕通過(guò)橡膠墊連接車(chē)身的構(gòu)造方案特點(diǎn)都有中間通道〔脊梁〕，但車(chē)身周邊梁與通道脊梁的連接方式不同方案c是非承載式車(chē)身。方案b是半承載式車(chē)身。方案a是承載式車(chē)身，將車(chē)身周邊框架和脊梁結(jié)合，成為一個(gè)連續(xù)縱梁、閉口截面構(gòu)件和中央通道結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方案第三節(jié)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程與性能實(shí)現(xiàn)一、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段二、結(jié)構(gòu)研究階段三、結(jié)構(gòu)完善階段四、白車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成的總結(jié)*1291．結(jié)構(gòu)方案比較和選擇1〕方案比較對(duì)三個(gè)構(gòu)造方案，都建立最簡(jiǎn)單的模型〔方案c有基于同一個(gè)底盤(pán)的四個(gè)版本C.1、C.2、C.3、C.4〕各方案初始截面尺寸和板厚相同，都采用原先C4的典型截面或參考樣車(chē)的經(jīng)驗(yàn)值，以此為根底進(jìn)行優(yōu)化第三節(jié)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程與性能實(shí)現(xiàn)一、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段二、結(jié)構(gòu)研究階段三、結(jié)構(gòu)完善階段四、白車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成的總結(jié)*1301．結(jié)構(gòu)方案比較和選擇1〕方案比較優(yōu)化結(jié)果第三節(jié)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程與性能實(shí)現(xiàn)一、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段二、結(jié)構(gòu)研究階段三、結(jié)構(gòu)完善階段四、白車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成的總結(jié)曲線1可見(jiàn)，整體框架結(jié)構(gòu)的一階結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率約為方案C.4版本的模態(tài)頻率的兩倍；螺釘連接方案的一階頻率比整體框架結(jié)構(gòu)的一階頻率低20%曲線2可見(jiàn)，C.4版本方案的一階結(jié)構(gòu)模態(tài)優(yōu)化頻率不能超過(guò)18.5Hz，其它兩個(gè)方案在一階模態(tài)頻率均為23Hz時(shí)，螺釘連接結(jié)構(gòu)方案重量要比整體框架結(jié)構(gòu)重38kg曲線1—重量約束為300kg時(shí)使頻率最大化的結(jié)果曲線2—一階結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率都約束在23Hz時(shí)，對(duì)三個(gè)方案進(jìn)行重量?jī)?yōu)化的結(jié)果*1311．結(jié)構(gòu)方案比較和選擇2〕方案選擇比較可見(jiàn)，周邊框架和通道結(jié)合的整體焊接框架結(jié)構(gòu)的重量效率最高，且其構(gòu)造明顯具有高剛度/輕重量的潛力。再考慮抗碰撞性，耐久性，以及布置、加工和本錢(qián)等要求，選擇整體框架結(jié)構(gòu)作為新設(shè)計(jì)C5的結(jié)構(gòu)方案第三節(jié)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程與性能實(shí)現(xiàn)一、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段二、結(jié)構(gòu)研究階段三、結(jié)構(gòu)完善階段四、白車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成的總結(jié)*132包含主要承載構(gòu)件的初期結(jié)構(gòu)草圖1．結(jié)構(gòu)方案比較和選擇2〕方案選擇確定結(jié)構(gòu)方案后，新設(shè)計(jì)的特征就固定下來(lái)表達(dá)在從前橫梁到后橫梁之間的連續(xù)縱梁及周邊框架的路徑布置，通道路徑和周邊梁之間的連接構(gòu)件〔如剪力板、橫梁等〕的位置等下一步：研制詳細(xì)載荷路徑的尺寸和板厚，使其滿(mǎn)足所有車(chē)身結(jié)構(gòu)性能要求第三節(jié)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程與性能實(shí)現(xiàn)一、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段二、結(jié)構(gòu)研究階段三、結(jié)構(gòu)完善階段四、白車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成的總結(jié)*1332.分析模型更新用于選擇車(chē)身結(jié)構(gòu)方案的概念分析模型，只是車(chē)身拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)粗模型，或是PBM模型中梁?jiǎn)卧孛娴某跏紖?shù)值是參考先前C4典型截面或經(jīng)驗(yàn)值從這些截面尺寸和板厚的初始值出發(fā)開(kāi)始結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)描述接頭的彈簧元或超單元的初始值由參考車(chē)型局部接頭的詳細(xì)模型導(dǎo)出如果在還沒(méi)有詳細(xì)的接頭模型，那么接頭剛度可參考先前類(lèi)似結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)或經(jīng)驗(yàn)取用第三節(jié)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程與性能實(shí)現(xiàn)一、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段二、結(jié)構(gòu)研究階段三、結(jié)構(gòu)完善階段四、白車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成的總結(jié)*1342.分析模型更新隨著設(shè)計(jì)逐步細(xì)化，分析模型也并行地進(jìn)行改版，使分析模型更詳細(xì)第三節(jié)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程與性能實(shí)現(xiàn)一、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段二、結(jié)構(gòu)研究階段三、結(jié)構(gòu)完善階段四、白車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成的總結(jié)*135結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)階段靠近末期的概念分析模型〔PBM〕，是整備車(chē)身分析模型，但還不是詳細(xì)模型3.多目標(biāo)優(yōu)化車(chē)輛結(jié)構(gòu)的其它性能，如碰撞性能和耐久性等約束條件，再次被組合到整備車(chē)身分析模型用多目標(biāo)集成方法，使結(jié)構(gòu)概念集成在同一個(gè)分析模型中并進(jìn)行優(yōu)化和評(píng)估，使重量最小化概念設(shè)計(jì)完成：載荷路徑、路徑的截面尺寸以及全部板結(jié)構(gòu)的零件板厚都初步確定后第三節(jié)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程與性能實(shí)現(xiàn)一、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段二、結(jié)構(gòu)研究階段三、結(jié)構(gòu)完善階段四、白車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成的總結(jié)*1364．結(jié)構(gòu)定義和詳細(xì)說(shuō)明書(shū)為了確認(rèn)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)，要提供一個(gè)結(jié)構(gòu)詳細(xì)說(shuō)明書(shū)根據(jù)優(yōu)化整備車(chē)身分析模型的結(jié)果，說(shuō)明書(shū)要寫(xiě)明到達(dá)剛度和重量要求的所有載荷路徑、相關(guān)尺寸和零件板厚度說(shuō)明書(shū)列出四個(gè)圖表載荷路徑位置表：應(yīng)列出在構(gòu)造選擇階段所定義的結(jié)構(gòu)布置，包括次要的載荷路徑載荷路徑截面性質(zhì)表：規(guī)定所有載荷路徑的截面性質(zhì)〔I、J、A—彎曲慣性矩、極慣性矩和截面積〕，不必要表示截面形狀接頭剛度說(shuō)明表：定義結(jié)構(gòu)載荷路徑之間所要求的接頭連接剛度，由三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度表示結(jié)構(gòu)板零件厚度表第三節(jié)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程與性能實(shí)現(xiàn)一、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段二、結(jié)構(gòu)研究階段三、結(jié)構(gòu)完善階段四、白車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成的總結(jié)*1374．結(jié)構(gòu)定義和詳細(xì)說(shuō)明書(shū)例：截面性質(zhì)表和接頭剛度說(shuō)明表的例如主要是周邊框〔門(mén)檻〕、風(fēng)窗柱、前保險(xiǎn)杠橫梁與縱梁之間接頭等的說(shuō)明第三節(jié)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程與性能實(shí)現(xiàn)一、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)階段二、結(jié)構(gòu)研究階段三、結(jié)構(gòu)完善階段四、白車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成的總結(jié)*138上述的詳細(xì)說(shuō)明文件列出了結(jié)構(gòu)的屬性要求如果研究的僅是車(chē)輛