1、编号：QQ-PD-PK-066白车身弯曲刚度分析报告项目名称： QQ458321486编制： 日期：校对： 日期：审核： 日期：批准： 日期：XX汽车有限公司2013年03月目 录1分析目的.12使用软件说明.13有限元模型建立.14白车身弯曲刚度分析边界条件.15分析结果.36结论.10白车身弯曲刚度分析报告 XX汽车有限公司第1页 共10页1分析目的车身是轿车的关键总成，除了保证外形美观以外，汽车设计工程师们更注重车身结构的设计。车身应有足够的刚度，刚度不足，会导致车身局部区域出现大的变形，从而影响了车的正常使用。低的刚度必然伴随有低的固有频率，易发生结构共振和声响。本报告以QQ白车身为分
2、析对象，利用有限元法，对其进行了弯曲刚度分析。2使用软件说明本次分析采用Hypermesh作前处理，Altair optistruct求解。HyperMesh是世界领先的、功能强大的CAE应用软件包，也是一个创新、开放的企业级CAE平台，它集成了设计与分析所需的各种工具，具有无与伦比的性能以及高度的开放性、灵活性和友好的用户界面，与多种CAD和CAE软件有良好的接口并具有高效的网格划分功能；AltairOptistruct是一个综和隐式和显示求解器于一体的大规模有限元计算软件，几乎所有的线性和非线性问题都可以通过其进行求解。AltairOptistruct最强大的功能是其友好的CAO接口，通过
3、AltairOptistruct可以进行任何形状、尺寸、拓扑结构的优化，采用固定的内存分配技术，具有很高的计算精度和效率。3有限元模型建立根据设计部门提供的白车身的工艺数模建立QQ的计算模型，对模型进行了有限元离散处理：白车身所有零部件都采用板壳单元进行离散，并尽量采用四边形板壳单元模拟，少量三角形单元以满足高质量网格的过渡需要；粘胶用实体单元模拟，焊点采用CWELD和RBE2单元模拟。其中四边形单元469700个，三角形单元15543个，三角形单元比例3.4%。QQ数模及有限元模型见下图：图1 QQ数模及有限元模型4白车身弯曲刚度分析边界条件对设计车QQ施加边界条件：在前悬架与车身连接处约束
4、X、Y、Z移动自由度，三个子工况分别约束后悬架板簧前吊耳铰接处、两吊耳中间限位支架处、板簧后吊耳铰接处Y、Z移动自由度，与前悬架的约束组成整个白车身的约束；在每个子工况中，找到纵梁上位于前后约束X方向的中心位置，施加左右各4000N，共8000N的集中载荷。白车身弯曲刚度分析报告 XX汽车有限公司第2页 共10页白车身弯曲刚度分析各子工况边界条件的加载图2、图3、图4：图2 白车身弯曲刚度分析子工况1边界条件图3 白车身弯曲刚度分析子工况2边界条件白车身弯曲刚度分析报告 XX汽车有限公司第3页 共10页图4 白车身弯曲刚度分析子工况3边界条件5分析结果考虑到本车前悬架为独立悬架，后悬架为板簧连
5、接的非独立悬架。通过分析得到每个弯曲子工况下白车身加载点Z方向的最大位移，来计算白车身在每个子工况下的弯曲刚度，然后求得平均弯曲刚度作为白车身的弯曲刚度。在各弯曲工况下，设计车白车身Z向变形图如下：图5 QQ车白车身Z向变形图（子工况1）白车身弯曲刚度分析报告 XX汽车有限公司第4页 共10页图6QQ白车身Z向变形图（子工况2）图7 QQ白车身Z向变形图（子工况3）根据分析得到的位移数据，可以求出各个子工况的弯曲刚度。弯曲刚度计算公式：弯曲刚度F/白车身三个子工况下门槛处的Z向最大位移和刚度如下表：白车身弯曲刚度分析报告 XX汽车有限公司第5页 共10页表1 加载点的Z向最大位移和刚度表子工况
6、1 子工况2 子工况3左、右加载处的Z向最大位移（mm） -1.342 -1.642 -2.22-1.33 -1.581 -2.135平均位移（mm） -1.336 -1.6115 -2.1775刚度（N/mm） 5988.0 4964.3 3673.9计算平均刚度作为白车身的弯曲刚度：白车身弯曲刚度（59880+4964.3+3673.9）/34875.4N/mm本次分析在车身纵梁下部和门槛下部分布了一系列考核点，通过考核点的X坐标值和该点在车身弯曲时产生的垂直变形量描绘弯曲变形曲线。考核点如图8所示。图8 QQ车考核点位置白车身弯曲刚度分析报告 XX汽车有限公司第6页 共10页表2 弯曲子
7、工况1考核点垂向变形量（mm）序号 X坐标（mm） QQ考核点Z向变形量（mm）前纵梁（左/右） 门槛（左/右） 后纵梁（左/右）1 100 -0.313 -0.3212 400 -0.651 -0.6733 700 -0.927 -0.9674 900 -1.094 -1.1165 1200 -1.247 -1.2826 1500 -1.311 -1.3457 1800 -0.981 -1.024 -0.622 -0.6508 2100 -0.741 -0.722 -0.631 -0.6159 2400 -0.892 -0.848 -0.216 -0.22010 2600 -0.948 -0
8、.952 0.010 0.00911 2800 -0.936 -0.871 0.206 0.21112 3000 -0.782 -0.692 0.311 0.31713 3200 -0.261 -0.286 0.402 0.41514 3500 0.525 0.543弯曲工况1变形图：图 9 工况1整车左侧变形图白车身弯曲刚度分析报告 XX汽车有限公司第7页 共10页图 10 工况1整车右侧变形图弯曲子工况2各个考核点计算值见下表：表3 弯曲子工况2考核点垂向变形量（mm）序号 X坐标（mm） QQ考核点Z向变形量（mm）前纵梁（左/右） 门槛（左/右） 后纵梁（左/右）1 100 -0.29
9、7 -0.3082 400 -0.63 -0.6113 700 -0.929 -1.003 -0.628 -0.6654 900 -1.133 -1.173 -0.801 -0.7975 1200 -1.392 -1.449 -1.033 -1.0146 1500 -1.611 -1.670 -1.165 -1.2107 1800 -1.502 -1.573 -1.245 -1.2138 2100 -1.154 -1.105 -1.248 -1.2739 2400 -0.700 -0.756 -0.860 -0.89610 2600 -0.576 -0.60511 2800 -0.286 -0
10、.30612 3000 -0.048 -0.06213 3200 0.134 0.13114 3500 0.383 0.390白车身弯曲刚度分析报告 XX汽车有限公司第8页 共10页弯曲工况2变形图：图11 工况2整车左侧变形图图12 工况2整车右侧变形图弯曲子工况3各个考核点计算值见下表：白车身弯曲刚度分析报告 XX汽车有限公司第9页 共10页表4 弯曲子工况3考核点垂向变形量（mm）序号 X坐标（mm） QQ考核点Z向变形量（mm）前纵梁（左/右） 门槛（左/右） 后纵梁（左/右）1 100 -0.277 -0.2912 400 -0.619 -0.6593 700 -0.949 -0.9
11、89 -0.644 -0.6904 900 -1.199 -1.259 -0.880 -0.8925 1200 -1.566 -1.646 -1.209 -1.2396 1500 -1.929 -2.014 -1.447 -1.5337 1800 -2.091 -2.186 -1.654 -1.6628 2100 -1.671 -1.676 -2.074 -2.1479 2400 -1.389 -1.467 -1.847 -1.90810 2600 -1.585 -1.63411 2800 -1.309 -1.34612 3000 -0.977 -1.00613 3200 -0.614 -0.63414 3500 -0.035 -0.039图13 工况3整车左侧变形图白车身弯曲刚度分析报告 XX汽车有限公司第10页 共10页图14 工况3整车右侧变形图6结论通过上述计算结果可知：QQ白车身弯曲刚度为4875.4N/mm 。通过变形云图可以看出，设计车位移等值线过渡自然，无突变，说明白车身变形状态良好，见图5图7。从弯曲变形曲线看，曲线无突变，弯曲变形良好。
