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2.2 計算結果本文采用 HyperMesh 軟件作前處理建模，MSC Nastran 作為求解器計算自由狀態下白車身結構模態，對白車身的振動響應影響相對較大的激勵頻率多集中在低頻域，輸出前 10 階范圍內的固有頻率和振型，各階模態結果如表 1 所示，白車身第一階模態、一階扭轉模態、一階彎曲分析陣型如圖 2—圖 4 所示。其中，白車身第一階模態為頂蓋的橫向擺動，為局部板件結構的振動振型。

圖2 焊點等效模型表2 焊點等效的結果比較 4 等效ACM焊點對白車身模態及剛度的影響研究 本研究是基于上述的研究結果，在HyperMesh中建立某車型的白車身網格模型，采 用5mm×5mm的網格，利用等效的ACM焊點進行建模，某轎車的白車身有直徑為4mm及6mm兩種焊點，等效后的4mm及6mm焊點直徑為20mm及30mm，保持焊點的拉伸剛度不變，彈性模型由210000GPa

在過去，利用一些專門的CAD概念建模工具，通常建立完整白車身概念全參數化模型需要1-3個月時間才能完成，并且軟件學習難度極高，導致無法普及并廣泛應用。 MeshWorks的ConceptWorks模塊是專門針對快速創建全參數化白車身及梁、接頭所開發的。在最新的V2022版本中，增加了非常簡單易學的通過截面信息快速創建白車身梁結構的功能，普通工程師1個小時內即可完全掌握！

對于電泳過程來說，可以通過虛擬方案對各種設計參數進行優化，如：油箱尺寸，電泳過程中白車身的運行軌跡、線速度和幾何細節。采用CFD仿真工具如PreonLab，不僅可以提供高精度的仿真結果，也可以有效的精簡仿真流程、縮短仿真時間，對于白車身電泳過程的設計優化有很大助益。

2 結論與展望 本 文 根 據現有的白車身有限元模型，通過 MeshWorks軟件中的 MORPH 功能，在車身預研階段， 根據 CAS 面，建立了白車身在預研階段的有限元模型，并且在MeshWorks 軟件里建立了結構參數和厚度參數，作為所選取的設計變量，聯合 ISIGHT 優化軟件，對白車身性能以及質量進行了優化，在保證白車身結構靜、動 態特性的提升的前提下，使白車身質量減小

wx_fmt=jpeg&amp;from=appmsg" width="639"></p><p><strong>圖 白車身網格的對稱生成</strong></p><p><br></p><p>最終的不同尺寸的網格模型，可以基于基準15mm網格，使用HyperMesh-Remesh工具生成。

拓撲優化完成后，HyperMesh 還能把拓撲模型或 2D 網格模型快速轉化為梁單元骨架模型。它會自動捕捉原始模型局部的截面形狀，生成 I 型、U 型等梁截面，不管原始模型是 CAD 還是 2D 網格，都能準確識別。這樣一來，從拓撲空間構建、硬點與載荷設置，到骨架模型生成，整個拓撲優化流程就能順暢走通，特別適合車身、駕駛室等大型結構的優化設計。

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。

總結來說，新版 HyperMesh 已經從傳統的網格建模工具，升級為多學科一體化的建模環境，不管是界面交互、幾何與網格的處理邏輯，還是 AI 賦能、二次開發支持，都做了很多優化，目的就是幫大家提升建模效率，降低技術門檻。后續我們還會有專門的主題，詳細講解 HyperMesh 中集成的 AI 功能，比如云圖預測、形狀識別等，大家可以持續關注。

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。

HyperMesh中完成；9.3 側面碰撞分析根據碰撞有限元建模規范的要求，建立整車有限元模型，仿真分析軟件主要使用HyperMesh和LS-DYNA建立模型和求解。

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。

HyperMesh CFD 和結構有限元建模工具 HyperMesh 是基于相同的平臺開發，并集成了虛擬風洞模塊VWT，主要用于空氣動力學、氣動噪聲的建模，并集成了 CFD post 工具，以及流致噪聲信號處理。