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基于5×5mm的網格采用等效acm焊點模型可以用于白車身的扭轉剛度計算。 圖5 白車身扭轉剛度分析及實驗結果 4.3 白車身彎曲剛度分析 汽車行駛在凸凹不平的路面時，車身也將產生彎曲變形。彎曲剛度(K)用于表示車身抵抗彎曲載荷的能力，用式(2)進行計算。車身彎曲剛度通常用縱梁最大垂直撓度來衡量。

關鍵詞：商用車；白車身；HyperMesh；模態研究；有限元分析某商用車白車身為承載式車身，以薄板構成 為主，具有質量輕、整體彎曲和扭轉剛度好的特點，但需承受全部載荷，引起車內振動及異響的可能性較大[1]。

1.2 多目標參數化設計及靈敏度分析 本文的車身開發流程的起點技術，與當前基于線框模 型車身分析技術的重要區別在于，可直接基于具備詳細工 藝特征的模型開展多目標參數設計，進而通過研究車身結 構性能（剛度 、 模態 、 輕量化 …… ）對目標參數的敏感程度， 從而可以確定哪些參數對系統或模型有較大的影響 。

根據項目設定目標，例如白車身扭轉剛度，CAE 部門進行初步斷面分析，在簡單的模型中 輸入斷面參數，使白車身性能達到目標值； CAE 部門將斷面參數交 CAD 部門，設計人員根據造型、工藝等要求進行計劃圖設計，確 定主要斷面形狀； CAE 部門進行主要斷面分析； 隨著結構設計的完成，CAE 部門建立完整、正確的有限元模型進行分析，進行準確斷面分 析，最終確定斷面形狀。

1）白車身模態剛度分析及性能提升 模態分析是模擬自由約束條件下白車身的結構動態特性，其特性用力學系統運動微分方程的特征值及特征向量即頻率和振型來表征。白車身扭轉剛度分析是模擬某車型的白車身固定在臺架上，在前減震器座支點處施加一對力偶T 后，白車身上沿車身縱向各截面處的角變形和扭轉剛度值。

陳靜等[3]的研究表明，結構優化后的碳纖維材料電池箱在質量減少的同時，提高了剛度和模態頻率；陳偉[4]將碳纖維材料引入汽車B柱支撐板，在確保碰撞性能的情況下減重55%。商業領域中，碳纖維材料已經大量應用在寶馬、奧迪等量產車型的車身結構中[5]；薛嬌[6]基于傳統金屬材料的汽車B柱，使用等代設計的方法將原有的金屬材料替換成碳纖維復合材料，并在有限元軟件中進行仿真分析。

因此，本案例基于PERA SIM PreMech對白車身進行模型的前后處理工作，并通過PERA SIM Mechanical進行模型的求解計算，完成白車身高質量有限元模型的建立，并進行汽車白車身扭轉剛度的計算。

國際上目前主要采用車身輕量化系數作為輕量化設計的評價指標，輕量化系數越低則表示車身的輕量化設計越好，計算方法如下式： 式中，L為輕量化系數，mBIW為白車身（BodyinWhite，不包括開閉件、前后風窗玻璃Z等）質量，CT為白車身扭轉剛度，A為四輪間的正投影面積（即平均輪距乘以軸距）。

<p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/86StIQz4mKM0M4ia4Ez7ERqBVFPCyF1sYJ1RZqZCbhZnicd0Aq2oASg3UxVvqxZYQq4Yea2MIC7PFgxX9DOykocQ/640?wx_fmt=png&amp;from=appmsg"></p><p><strong>前處理：Altair HyperMesh

設計變量：剛度、NVH變量：30個正碰變量：13個做好設計變量統計表，便于多學科聯合時變量關聯：設計響應：正碰：防火墻侵入量、加速度剛度：彎曲剛度值NVH：彎扭模態 多學科優化中的碰撞工況使用LSDYNA進行求解，白車身剛度和模態使用Nastran進行求解。

白車身剛度實驗是評估白車身剛度的一種方法，通過在實驗室中施加一定的力量來測量白車身的變形情況，從而確定其剛度。在實驗中，需要使用高精度的位移傳感器和力傳感器來測量白車身的變形和所受的力。通過將這些數據輸入計算機，可以得到白車身的剛度參數，包括彎曲剛度和扭轉剛度等。二、開閉件耐久實驗開閉件是車輛中的重要部件，包括車門、引擎蓋、行李箱蓋等。

3.3 剛度分析 車門的剛度分析是常用的分析方法,車門的剛度不足重則會導致車門無法正常工作,輕則影響用戶的使用體 驗,車門的剛度分析是設計中的重要部分。 結合車門剛度 的常用標準對該車們設計五個工況的剛度分析。 Case1 扭轉剛度(見圖5和圖6) 約束:鉸 鏈 出 約 束12345自 由 度;鎖 芯 出 約 束 123 自 由度。

由圖示數據可計算出兩種方案的白車身扭轉剛度，普通高強鋼方案為9368.5 N·m/deg，熱成型方案為93.2.3 N·m/deg，下降0.71%，略微下降，兩方案基本持平。

這邊有一個白車身模型，網格劃分已經完成了，扭轉剛度分析也完成了，需要進行一個彎曲剛度仿真分析，還有個一個優化解決方案，需要一同實驗，有償幫助

在車身詳細開發階段，為考察懸置布置方案設計對整車怠速、加速振動的影響，采用有限元方法，建立整車結構振動分析模型，用于整車怠速、加速工況振動分析。此模型由白車身、動力系統、轉向系統、底盤系統等構成，其中白車身在結合了玻璃、閉合件、集中質量后成為了Trimmed Body；動力總成用剛體簡化；輪胎使用彈簧單元簡化。

在Hyperworks/optistruct接口模塊定義接觸面、接觸屬性。 抗凹薄弱部位的選?。?、對外覆蓋件與車身相連接部位進行全自由度約束，基于模態分析，選取剛度較弱的位置作為參考點。

[3] 侯文彬,張紅哲,徐金亭,等.基于概念設計的客車車身結構設計與優化系統[J].湖南大學學報(自然科學版),2013,40(10):59-63.[4] 史峰源,李世強,劉志芳 . 沖擊載荷下結構拓撲優化設計與動態響應分析[J].北京理工大學學報,2022,42(6):578-587.[5] 傘曉剛,王瑩,薛育 .