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摘 要：文章利用 HyperMesh 軟件對某商用車白車身建立仿真模型，研究其在自由狀態下的固有頻率及振型，并進行了白車身模態試驗驗證，將試驗數據與仿真分析結果進行對比，有限元分析的頻率與試驗結果頻率除第一階外，其他各階整體主要模態的頻率誤差在 5%以內，說明有限元模型比較準確，計算結果可信，仿真結果能夠很好地反映實際結構的振動特性，此白車身整體模態頻率與二階不平衡激勵頻率相差較遠，引起整車共振可能性較小

總結由于白車身結構的復雜性，模態比較豐富、密集。這就要求在進行模態試驗數據采集時，要特別注意支承方式、激勵方式、激勵點的選擇，以及測點的布置等影響模態分析結果的因素；保證采集的數據真實反映白車身的特性。運用各種參數識別方法提取模態參數，并且通過相互校核，保證獲取的參數能準確反映白車身的動態特性。結合研究目的，為進一步的分析和修改奠定基礎。

模態分析是一項至關重要的分析手段，它讓工程師能夠預測和優化車輛在設計和測試過程中的振動特性。那么，如何區分一階和二階模態？本文將提供一個綜合的視角，幫助理解這一關鍵概念。1. 一階模態振型對于汽車白車身來說，一階模態通常指的是整個車身圍繞其重心軸線的均勻扭轉或者整體的彎曲。

一階扭轉模態是白車身關注的重要模態，企業標準要求一階扭轉模態大于43Hz。為了提高計算效率，將模態頻率設定在0-50Hz范圍內，利用Nastran線性分析軟件進行該白車身的有限元模態分析，經計算得到的一階扭轉模態為44.09Hz，結果如下圖4所示。 實驗采用多點激振、多點響應的方法提取白車身的模態。用軟繩在前懸架支承區域和后保險杠防撞梁區域將車身懸吊起來。

從圖中可以看出，整個工藝流程中的多個步驟都涉及到車身在液體中的浸入和拖出，也是本文分析的重點。 圖1: 典型的電泳工藝流程.[2] 在整個工藝過程中，白車身首先會被浸入到液體中（如水、磷化液或者其他預處理液和電泳液），此后白車身會按照設計的路線平移、旋轉，伺候被拖出液面。

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

駕駛室白車身重要安裝點剛度分析規范

至此，已經獲得影響車身結構性能（剛度 、 模態 、 輕量 化 …… ）重要的結構部件 。 下面將重點以這些部件為結構 優化及輕量化的對象，開展 CAE 分析 。 1.3 結構優化及輕量化設計 白車身結構的輕量化設計是采用優化設計方法，在保證車身結構性能的前提下，通過對車身板件厚度的重新分 配，達到輕量化的目的。

Ls-Dyna模態分析求解的設置過程：</strong></p><p>用到兩個隱式控制關鍵字：</p><p><strong>1） *CONTROL_IMPLICIT_EIGENVALUE</strong></p><p><strong><em>補充：</em></strong></p><p class="ql-align-center"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/

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。

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。

1）首先加載模態分析結果圖6：加載模態分析結果3.2 讀取模態分析結果2）點擊table of eigencalues按鈕，查看模態信息。圖7：查看模態信息圖8：模態信息窗口3.3 觀察模態振型3）選擇第21階頻率動畫，觀察其運動特性，發現其振型是車身的俯仰振動，其值是由前后懸架剛度及簧載質量決定的。

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，并進行汽車白車身頻響分析，獲取加速度曲線和接附點動剛度值，并驗證其是否滿足性能目標值要求，并評估相關風險。

（4）剛度、模態對比分析 兩種不同方案扭轉工況下的白車身Ｚ向變形圖，如圖2。

本例中使用白車身模態分析模型，Python腳本如下：以上主要通過DeckMassInfo命令獲得模型質量信息，通過后臺調用ansa運行Python腳本，會生成包含模型質量數據的txt文件。

在不考慮車身周圍的空氣的影響下，我們計算的車身模態都是干模態，因為空氣的密度比較小，空氣對車身模態的影響比較小，我們可以把車身的干模態當成車身在空氣中的濕模態，即忽略空氣的影響，誤差也不會太大。而在水中行駛的船，由于水的密度比較大，水對結構模態的影響比較大，如果忽略水的影響，那么計算出來的模態(干模態)就與實際的船的模態誤差就很大，此時就必須考慮水的影響，計算濕模態。