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車身前期概念設(shè)計(jì)階段的目標(biāo)是從總體上把握車身的結(jié)構(gòu)形式和各項(xiàng)性能指標(biāo)，忽略車身細(xì)節(jié)。在概念設(shè)計(jì)階段所產(chǎn)生的設(shè)計(jì)缺陷無法在今后的設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行修補(bǔ)，因此在概念設(shè)計(jì)階段快速建立白車身概念模型非常重要。在白車身第一版CAD數(shù)據(jù)發(fā)布之前，快速建立白車身概念模型并快速進(jìn)行性能評(píng)估和方案迭代已經(jīng)成為車型開發(fā)流程中必不可少的手段，可以大大縮短車型開發(fā)時(shí)間。

模型連接時(shí)先焊接頂蓋、側(cè)圍、地板及前圍，然后將其拼裝成白車身[5]。本文建立的白車身模型共799 627 個(gè)殼單元，827 628 個(gè)節(jié)點(diǎn)，6 238 個(gè)焊點(diǎn)，連接好的白車身模態(tài)分析模型如圖 1 所示。

圖6 白車身彎曲剛度分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果5 總結(jié) 本文對(duì)焊點(diǎn)類型進(jìn)行了研究，找出合理的焊點(diǎn)等效方法，并應(yīng)用于汽車白車身的分析，將CAE分析值與實(shí)驗(yàn)方法獲得的實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較，得出基于5×5mm的網(wǎng)格采用等效acm焊點(diǎn)模型計(jì)算的白車身模態(tài)、扭轉(zhuǎn)剛度及彎曲剛度值與實(shí)驗(yàn)值之間的誤差均在5%以內(nèi)，一致性較好。研究結(jié)果對(duì)于指導(dǎo)白車身的設(shè)計(jì)與開發(fā)工作有參考價(jià)值，也有助于縮短開發(fā)周期。

（1）固定支撐把白車身上選擇的某些點(diǎn)與地面聯(lián)結(jié)，規(guī)定聯(lián)結(jié)點(diǎn)的速度導(dǎo)納為零，在模態(tài)分析時(shí)，可以適當(dāng)?shù)膭h去坐標(biāo)，對(duì)理論的分析即可完成。在這里，規(guī)定的零速度導(dǎo)納是一種近似的假設(shè)。例如汽車的前艙蓋，它的連接方式及工作方式近似于根部的固定支撐方式，像這一類試件與已知導(dǎo)納的簡(jiǎn)單構(gòu)件聯(lián)結(jié)在一起，將修改后的部件，再拿來做試驗(yàn)。之后，運(yùn)用CAE軟件進(jìn)行后期的消除附加部件的影響處理。

對(duì)于電泳過程來說，可以通過虛擬方案對(duì)各種設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，如：油箱尺寸，電泳過程中白車身的運(yùn)行軌跡、線速度和幾何細(xì)節(jié)。采用CFD仿真工具如PreonLab，不僅可以提供高精度的仿真結(jié)果，也可以有效的精簡(jiǎn)仿真流程、縮短仿真時(shí)間，對(duì)于白車身電泳過程的設(shè)計(jì)優(yōu)化有很大助益。

“白車身”是汽車設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造過程中的概念，是完成焊接但未涂裝之前的車身，不包括四門兩蓋等運(yùn)動(dòng)件。即車輛的鋼鐵或鋁合金骨架結(jié)構(gòu)，它構(gòu)成了整個(gè)車輛的骨架框架，為車輛提供了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和支撐。這種未經(jīng)裝飾的車身結(jié)構(gòu)通常呈現(xiàn)出金屬原色，因此被稱為“白車身”。 BIW是汽車制造的關(guān)鍵組成部分，負(fù)責(zé)支持引擎、底盤、懸掛系統(tǒng)、車身外殼以及內(nèi)部組件，同時(shí)也影響了車輛的性能、安全性和駕駛體驗(yàn)。

一階模態(tài)振型對(duì)于汽車白車身來說，一階模態(tài)通常指的是整個(gè)車身圍繞其重心軸線的均勻扭轉(zhuǎn)或者整體的彎曲。在一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)中，車身會(huì)表現(xiàn)出一個(gè)統(tǒng)一的扭轉(zhuǎn)形態(tài)，從車頭到車尾，沒有中間部分保持靜止或在相反方向扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。這種模態(tài)在整個(gè)車身長(zhǎng)度上是連續(xù)的，且沒有明顯的節(jié)點(diǎn)。