王爱华-白车身扭转刚度对整车操控性能的影响

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白车身扭转刚度分析及优化_翁洋-13

白车身扭转刚度分析及优化翁洋张伟（上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海，200804）摘要：白车身结构是否具备合理的静态扭转和弯曲刚度对于提升整车的结构耐久和NVH性能是至关重要的。

不同的车型，刚度的目标值也不同。

车身结构的刚度值可以通过试验或者有限元分析得到，使用有限元方法来模拟白车身刚度试验，通过试验结果来验证有限元分析的正确性。

BIW Torsion Stiffness Analysis & OptimizationAbstract：Adequate static torsion stiffness of BIW is essential for better overall durability and NVH performance. Stiffness targets vary for different vehicles. The stiffness can be evaluated experimentally and analytically. The FE results can be used to correlate CAE to testing data.引言在小型乘用车设计开发中，对车身结构设计进行有限元分析计算是有效缩短产品开发周期、节约产品开发及实验费用、提高产品可靠性的重要技术手段。

因此车身的扭转和弯曲刚度作为衡量车身设计的一项重要条件，对其进行准确的分析计算成为设计开发中的一项不可缺少的重要内容。

为了和白车身刚度试验结果对比，分析中所需的零件需要和试验一致。

可以通过优化软件进行DOE分析，并根据分析结果调整对产品性能起主要作用的参数进行优化设计。

建立有限元模型本文所涉及的有限元模型采用Hypermesh进行前处理。

网格模型由Quard4、Tria3单元以及相应的焊接单元构成，并且单元质量符合指定的建模标准。

模型结构如图所示白车身结构网格模型边界条件后减震塔约束3个方向的自由度，前横梁中心约束5个方向的自由度。

白车身弯扭刚度测试技术与评价方法

2018（7）
20技18术年聚7焦月
技术看点
白车身弯扭刚度测试技术与评价方法
李伟端木琼李占方（中国汽车技术研究中心有限公司）
摘要：为了满足汽车的舒适性、安全性及操控性方面的要求，在车型开发前期需要评估汽车的弯扭刚度。不同试验条件下测出的刚度值差异很大，为确保数据的统一性和精确性，提出一种测试技术，通过对比 ! 种试验方案，得到扭转方案 ! 改善了试验过程中的侧向位移，更接近汽车的真实工况；在该方法的基础上，统计几十款 " 级车的弯扭刚度试验数据，总结出 " 级
之间的距离，间接计算出前后悬的相对扭转角，然后通
载荷

图 B 白车身扭转刚度加载示意图
过加载力矩和前后悬的相对扭转角计算出白车身扭转
前、后悬处扭转角的计算公式为：
- -
2第0178（期7）
技术聚焦
Feature
f=
!f+"f arctan（ # ）
f
（1）
$=
=f-
（3）
距离前轴为 - 的测点 % 向的误差补偿量（/mm）
为：
="r10/. -).
（6）
式中：0— ——前后悬之间的 , 向距离，mm；
-— ——测点距前轴的 , 向距离，mm；
"r1— ——后悬 % 向变形量的平均值，mm。
距离前轴为 - 的测点补偿后的变形量（11/mm）为：
!r+"r arctan（ # ）
r
（2）
式中：f，$—— —前、后悬处扭转角，（）；
பைடு நூலகம்
!f，"f— ——前悬左、右侧 % 向的变形量，mm；
!r，"r— — —后悬左、右侧 % 向的变形量，mm；

白车身刚度强度测定

试验对象准备
试验用白车身可包含对象为白车身本体、风窗玻璃(顶部风窗)、罩盖(及翼子板)、车门、保险杠及其支架、悬架和副车架。按零部件与总体刚度关系考虑的需要或者实际情况选择，具体如下。 a.带风窗玻璃(项部风窗)，不计其他。 b.不装风窗玻璃、无四门两盖，装有翼子板、悬架(或带副车架)。
扩散硅压力传感器
白车身弯曲刚度试验的结果评估
(1)在弯曲工况时，对于中央1点加载的情况可以比照简支梁进行核算。普通乘用车车身弯曲刚度计算见图 4。
白车身弯曲刚度试验的结果评估
白车身弯曲刚度试验的结果评估
式中，EI为普通乘用车车身弯曲刚度，N · m ；F为等效载荷，N；L 为前后悬挂固定座支撑点纵向距离， m：b、a分别是前后支撑点与载荷的距离，m：Z为垂直方向弯曲挠度，m；X为计算Z值点到前支撑点与集中载荷的距离，m。
扩散硅压力传感器
量程：
测量范围：-100KPa～60MPa
基本特性：抗过载和抗冲击能力强，过压可达量程的数倍，甚至用硬物直接敲打测量元件也不致使其损坏，且对测量精度毫无影响。稳定性高，每年优于0.1%满量程，这个技术指标已达到智能型压力仪表水平；温度漂移小，由于取消了压力测量元件中的中介液，因而传感器不仅获得了很高的测量精度，且受温度梯度影响极小。精度：精度等级：0.1级、0.2级、0.5级
陶瓷压阻压力传感器
基本特性：
陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40～135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV，输出信号强，长期稳定性好。
精度：精度等级：0.5级
陶瓷压阻压力传感器
扩散硅压力传感器
工作原理扩散硅压力变送器通过温度传感器把温度信号变为电信号，再由前置放大器把此电信号放大滤波，送往CPU的A/D 转换模块进行模拟量到数字量的变换，最后由 CPU进行数据处理并显示及PWM输出。原理框图如下：被侧介质---〉传感器---〉电子线路---〉输出信号被测介质的压力直接作用于传感器的陶瓷/扩散硅膜片/上，使膜片产生与介质压力成正比的微小位移，正常工作状态下，膜片最大位移不大于0.025毫米，电子线路检测这一位移量后，即把这一位移量转换成对应于这一压力的标准工业测量信号。超压时膜片直接贴到坚固的陶瓷基体/扩散硅上，由于膜片与基体的间隙只有0.1毫米，因此过压时膜片的最大位移只能是0.1毫米，所以从结构上保证了膜片不会产生过大变形，该传感器具有很好的稳定性和高可靠性。

基于扭转刚度的白车身减重优化

42
机电技术
2019 年 2 月
基于扭转刚度的白车身减重优化
李文彬
（东南（福建）汽车工业有限公司，福建福州 350119）
摘要：白车身（Body in White，BIW）的扭转刚度是车身重要的力学性能之一，对整车各方面的性能有着直接或间接的影响。以某 SUV 车型为研究对象，运用 HyperMesh 软件建立了 BIW 的有限元模型，并对 BIW 的扭转刚度进行了仿真分析；为了提高 BIW 的扭转刚度，利用 OptiStruct 软件分析了零件板厚对扭转刚度的灵敏度，得到了影响 BIW 扭转刚度的关键区域；基于灵敏度分析结果，从板厚、焊点两个方面对扭转刚度进行了优化；对比最终优化前后的结果，扭转刚度增加了 16.6 %，质量减少了 3.9 kg。
1 BIW 扭转刚度的数值计算
1.1 BIW 有限元模型的建立
本文用于分析扭转刚度的 BIW 模型主要包括
A 柱、B 柱、C 柱、地板、顶棚、前后围等部件，不包括玻璃和 IP 横梁。利用 HyperMesh 软件对各个零部件进行有限元网格划分，划分网格时采用四边形单元和三角形单元混合建模的方法，平均单元尺寸为 7 mm，同时控制单元的网格翘曲度、雅克比、四边形及三角形的最大最小内角等满足质量指标。根据 BIW 的结构特点，粘胶采用 adhesives 模拟，焊点采用 acm 模拟、焊点直径为 6 mm，螺栓连接等其他连接方式采用 rigid 单元模拟。整个 BIW 有限元模型共有 977 352 个单元，如图 1 所示。
效于在连线中点处加载 2000 N·m 的力矩。
车身扭转刚度定义为：
KT
=
M θ
=
M
arctan[
d1

SUV白车身扭转刚度的分析与优化_熊辉

日习则学不忘，自勉则身不坠。
— — —徐干
－ 43 －
３）前轮罩处增加接头布置，形成完整的环状路径，增大环状结构截面面积，加大结构加强件料厚。
４）关键接头部位增加结构胶和焊点，提升车身扭转刚度。
通过灵敏度分析以及车身结构优化设计，最终计算得到白车身扭转刚度是１７８７０Ｎ·ｍ（／ °），提升量为４０２１Ｎ·ｍ（／ °），提升率为２２．５%，满足项目设定目标。同时白车身弯曲刚度提升了１６．７%，弯曲和扭转模态也得到了有效的提升。
极大提高产品可靠性。因此针对车身的扭转刚度对白车身进行准确的有限元建模分析成为设计开发中一项不可缺少的重要内容。
某款ＳＵＶ车型扭转刚度分析思路，如图３所示［２］，首先把工程设计ＣＡＴＩＡ数模导入有限元分析软件ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ，然后进行单个零件网格建模、连接、支撑、
参考文献［１］高云凯，蓝晓理，陈鑫．轿车车身模态修改灵敏度计算分析［Ｊ］．汽车工
程，２００１，２３（５）：３５２－３５５．［２］仇彬．轿车白车身扭转刚度分析及结构优化设计［Ｄ］．安徽：合肥工业
大学，２００７：１８．（收稿日期：２０１５－０９－２７）
人能不食十二日，惟书安可一日无。
— ——陆游
考虑到白车身的受力传力复杂性，本次采用的是详细有限元模型。建模重点过程分为结构优化、单元选取、单元数量和质量控制、网格布局及连接方式模
步分析，分析各个环的截面和连续性等；然后挑选出各个环中的关键件并进行简化建模和灵敏度分析，白车身简化模型图，如图７所示。灵敏度分析可以迅速找出对白车身扭转刚度影响的关键部件并分析出贡献量，为后期设计优化提供重要的支持。

基于拓扑优化的白车身扭转刚度性能设计

10.16638/ki.1671-7988.2019.17.066基于拓扑优化的白车身扭转刚度性能设计李铁柱，华睿，黄维（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601）摘要：车身扭转刚度对整车操纵稳定性和NVH性能具有重要的影响，是车身设计的重点和难点。

文章针对某车型白车身的扭转刚度性能提升设计，通过采用局部结构拓扑优化的方法，有效识别了提升性能的局部拓扑优化结构，以最少的重量增加实现性能最大化设计，并制作了实际加强方案，白车身仿真分析验证了方案的有效性。

关键字：拓扑优化；白车身；扭转刚度；轻量化中图分类号：U467.1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)17-180-03Torsional Stiffness Performance Design of Body-in-White Based onTopology OptimizationLi Tiezhu, Hua Rui, Huang Wei( Anhui Jianghuai Automotive Group Co. Ltd, Anhui Hefei 230601 )Abstract:Torsion stiffness of the body structure has an important impact on vehicle handling stability and NVH performance, and is the focus and difficulty of body design. In this paper, the torsional stiffness performance improvement design of a body-in-white of a vehicle model is studied. The topology optimization method is used for the local body structure design. The structure of the improving performance is effectively identified, and the performance maximization design is realized with the least weight increase, and the actual reinforcement scheme is produced. The simulation analysis of the body-in-white verifies the effectiveness of the scheme.Keywords: Topology Optimization; Body In White; Torsion Stiffness; LightweightCLC NO.: U467.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)17-180-031 引言汽车行业竞争日益加剧，消费者对汽车的安全性、NVH、操纵驾驶性和疲劳耐久性也越来越重视。

某乘用车车身扭转刚度对操纵稳定性的影响

汽车在行驶过程中，由于车身各部分所受的外力
构本身的扭转刚度有关，车身结构的扭转刚度为单位
扭转角所受到的力，即：
J=/
式中： — ——车身的扭转刚度，N·m（/）； J
— ——扭矩，N·m；
— ——轴距，mm。
轴间相对扭转角（）与梁的挠度之间的关系为：
=arctan（
!"
2018（10）
201技8年术聚10焦月
技术看点
某乘用车车身扭转刚度对操纵稳定性的影响
吴利广王晗景立新蒙启恩（中国汽车技术研究中心）
摘要：影响汽车操纵稳定性的因素有很多，其中对于车身扭转刚度对操纵稳定性的影响研究较少。为了进一步研究车身扭转刚度与车辆稳定性的关系，利用 #$#%&'()* 软件对整车进行仿真，分析了转向角阶跃工况及稳态回转工况，对比车身扭
[6-7]
模，如图 2所示。整车模型轴距为 2665mm，前后轮距为 1560mm，前悬架类型为麦弗逊，后悬架类型为多连杆，整车整备质量为 1546kg。为了模拟车身扭转刚度的变化，建立车身模型为 2个 part，其中前悬架与车身连接点通过通讯器与一个 part相连，后悬架与车身连接点通过通讯器与另一个 part相连，且 2个 part用 bushing单元连接，利用 bushing单元来模拟车身的扭转刚度。
[8-9]
设置工况为转向角阶跃工况，仿真时间为 8s，车速为 100km/h，转向盘最大转角为 20。4个典型的参数仿真结果，如图 3所示。各个参数极值，如表 1所示。
更强的专业性，利用该软件进行悬架性能参数对车辆
[4-6]
操纵稳定性影响的研究，建模和仿真都更简单精确。利用 ADAMS/Car动力学软件对某乘用车进行建

基于白车身扭转刚度的板厚灵敏度分析

10.16638/ki.1671-7988.2019.13.030基于白车身扭转刚度的板厚灵敏度分析田佩，华睿（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601）摘要：文章主要介绍了一种白车身扭转刚度的板厚灵敏度分析的方法，用于分析白车身扭转刚度工况下整体扭转角相对零件单位厚度质量的变化量，即计算设计变量△d相对零件单位厚度质量△m的变化量，称为扭转角相对灵敏度，通过对相对灵敏度结果进行排序，结合实际工程约束条件，为提升扭转刚度性能或轻量化设计提供较合理的厚度分配方案。

关键词：白车身刚度；CAE；厚度灵敏度中图分类号：U463.82 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)13-85-03Thickness Sensitivity Analysis Based on Torsional Stiffness of BIWTian Pei, Hua Rui（Anhui Jianghuai Automotive Co., Ltd., Anhui Hefei 230601）Abstract:The paper mainly introduces a thickness sensitivity analysis method for the torsional stiffness of BIW, which is used to analyze the variation of the vehicle torsional angle relative to the unit thickness mass of parts under the condition of the torsional stiffness of BIW, that is, the design variable △d is calculated, and the change amount relative to the unit thickness mass △m of the part is called the torsion angle relative response, by sorting the relative response results and combining the actual engineering constraints, a more reasonable thickness distribution scheme is provided for improving torsional stiffness performance or lightweight design.Keywords: Stiffness of BIW; CAE; Thickness sensitivityCLC NO.: U463.82 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)13-85-03引言白车身的刚度是整车设计的一个重要指标，它决定了车辆在外力作用下抵抗变形的能力。

白车身扭转刚度

一白车身扭转刚度
整理ppt
白车身刚度是车身开发阶段研究的重要内容之一，对汽车稳定性、舒适性等具有十分重要的意义。
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试验测试系统与方法
静刚度测试系统静刚度测试系统包括
（1）静刚度试验台（2）加载装置（3）测试及数据采集系统。
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（1）静刚度试验台静刚度试验台主要是依据该车身结构以及前后
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Thank You
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试验结果
1、弯曲刚度（略） 2、扭转刚度
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扭转刚度
车身在凹凸不平的道路上，抵抗变形的能力称为扭转刚度。按照车前轴满载F 负荷考虑，施加扭矩如下：
M=0.5F·S 式中：F 为前轴荷；S 为前轮距。试验采用分级加载，共分5 级，扭转分为左右两侧加载；各进行三次重复测量，按三次测量取平均绘制扭转变形曲线及计算车身扭转刚度。
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白车身扭转刚度按下式计算：
Kniu
M
df
l df Yf
r
drlYrdrr
*180
式中分母项为车身前后轴间相对扭转角，单位一般取
（′）。M 为所施加的力矩；dfl、dfr为前轴悬置处左
右传感器变形量绝对值，drl、drr为后轴悬置处左右
传感器变形量绝对值；Yf、Yr为前轴、后轴左右传感
器距离。
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结果分析
扭转工况结果分析：一般通过对比试验数据与理论要求或对标车数
据，来看实验结果的变形量是否满足设计要求，一般从局部变形和整体变形来分析。列如：扭转工况下，样车的后门框对角线变形量过大的话，可能导致在该车的后两扇门、门与框之间的碰撞，甚至卡死，这对乘车的舒适性及安全性会带来不利的影响。

轿车白车身扭转静刚度试验平台约束方案设计与开发

轿车白车身扭转静刚度试验平台约束方案设计与开发邓承浩，范子杰，桂良进（清华大学汽车节能与安全国家重点实验室，北京　１０００８４）摘　要：为了确保轿车满足安全性和舒适性方面的要求，在车型研发期需要对白车身扭转静刚度进行测试。

测试白车身扭转静刚度时，应首先约束白车身，再模拟真实驾驶环境施加外载荷。

约束方案的选择非常重要，应保证在对白车身施加外载荷时，约束装置不会对白车身的变形造成影响。

通过分析理论约束模型，提出一种理想的约束方案，最后通过有限元方法进行分析，验证了此约束方案的合理性。

关键词：白车身；扭转静刚度；约束模型；有限元方法中图分类号：Ｕ４６７．３文献标志码：Ａ文章编号：１００２－４９５６（２０１２）０１－００６８－０３Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ　ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　ａｂｏｄｙ－ｉｎ－ｗｈｉｔｅ　ｃａｒ’ｓ　ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅＤｅｎｇ　Ｃｈｅｎｇｈａｏ，Ｆａｎ　Ｚｉｊｉｅ，Ｇｕｉ　Ｌｉａｎｇｊｉｎ（Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　Ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　Ｅｎｅｒｇｙ，Ｔｓｉｎｇｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃａｒ’ｓ　ｔｏｒｓｉｏｎ　ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｏｆ　ｂｏｄｙ－ｉｎ－ｗｈｉｔｅ　ｎｅｅｄｓ　ｔｏ　ｂｅ　ｔｅｓｔｅｄ　ｉｎ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｐｅｒｉｏｄ，ｗｈｉｃｈｈａｓ　ａ　ｄｉｒｅｃｔ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｏｎ　ｃａｒ’ｓ　ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　ｃｏｍｆｏｒｔ．Ｗｈｅｎ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｔｏｒｓｉｏｎ　ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ｃａｒ’ｓ　ｂｏｄｙ　ｓｔｒｕｃ－ｔｕｒｅ　ｉｓ　ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ　ａｎｄ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｆｏｒｃｅ　ｉｓ　ｌｏａｄｅｄ　ｏｎ　ｉｔ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｓｉｍｕｌａｔｅ　ｔｈｅ　ｒｅａｌ　ｄｒｉｖｉｎｇ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｅ　ｃｏｎ－ｓｔｒａｉｎｔ　ｍｏｄｅｌ　ｃｏｕｌｄ　ｎｏｔ　ｅｆｆｅｃｔ　ｂｏｄｙ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ’ｓ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｗｈｅｎ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｆｏｒｃｅ　ｉｓ　ｌｏａｄｅｄ．Ａｎ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｃｏｎ－ｓｔｒａｉｎｔ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｂｙ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｉｄｅａｌ　ｍｏｄｅｌ，ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｂｅ　ｖｅｒｉｆｉｅｄ　ｔｈｏｕｇｈｔ　ＦＥＭ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｂｏｄｙ－ｉｎ－ｗｈｉｔｅ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ；ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ　ｍｏｄｅｌ；ＦＥＭ收稿日期：２０１１－０３－１８　修改日期：２０１１－０７－２２作者简介：邓承浩（１９８６—），男，四川南溪，学士，研究方向：汽车结构分析与测试Ｅ－ｍａｉｌ：０５１８６７＠ｔｏｎｇｊｉ．ｅｄｕ．ｃｎ通信作者：范子杰（１９５８—），男，内蒙古土左旗，博士，教授，研究方向：汽车结构ＣＡＥ与多目标优化．轿车白车身扭转静刚度是衡量整车力学性能的重要参数之一，白车身对整车的扭转刚度贡献值超过６０％［１］。

CAE白车身扭转刚度分析报告

3、模型及边界条件
3.1、模型说明（带玻璃）
单元类型焊点类型螺栓连接单元个数节点个数 CAE模型质量 CAD模型时间
SHELL
HEX+RBE3
RBE2
373578
386173
227Kg
2012-10-30
实施日
定制
更改1 改2
改改3 改4 改5
2012. 11 .30
秘密级别绝密
秘密
5.3、扭转刚度位移曲线
扭转刚度值取点分布示意图
页
4/6
Angle(rad)
0.3 0.2 0.2 0.1 0.1 0.0 -0.1 0 -0.1 -0.2 -0.2 -0.3
车身底部扭转变形曲线
500
1000
1500
2000
2500
3000
左侧门槛
右侧门槛
X-Position(mm)
5.4、扭转刚度窗框变形量
文件编号 CAE-F128-NVH-301-01
页
5/6
B1 A1
A2
B2
G1
G2
G3
G4
扭转刚度窗框变形量（mm）
TORSION 前挡风窗后围玻璃侧前门（左侧）侧前门（右侧）侧后门（左侧）侧后门（右侧）
序号
G1 G2 G3 G4 A1 A2 A1' A2' B1 B2 B1' B2'
原始尺寸
页
3/6
5.2、扭转刚度值
白车身扭转刚度值
GJ=T/φ=5948Nm/deg T=600Nm φ=0.10087deg
GJ=F*Tr*L/θ=1.04114MNm2/rad F=300N Tr=2000mm L=3054mm θ=0.00176rad

白车身扭转刚度分析方法对比-顺便谈谈蔚来ES8

白车身扭转刚度分析方法对比-顺便谈谈蔚来ES81概述在上一篇文章《白车身弯曲刚度分析方法对比》中，我们介绍了白车身弯曲刚度分析方法，在这一篇文章中我们将接着介绍扭转刚度分析方法。

因为同属车身刚度分析，所以本文重复了上一篇的少部分文字。

好在两篇文章都是本人所作，并不涉嫌抄袭。

白车身刚度是整车设计的一个重要指标，它决定了车辆在外力作用下抵抗变形的能力。

白车身刚度与整车多项性能均有关联，例如耐久性能、碰撞安全性能、操稳性能和NVH性能等。

通常我们主要关注两个车身刚度指标，即弯曲刚度和扭转刚度。

当前的主流设计趋势就是在控制成本和重量的前提下，尽量将车身弯扭刚度提升。

对于乘用车而言，白车身的扭转刚度相比弯曲刚度更值得关注。

白车身的失效形式以扭转疲劳为主，当扭转刚度不足时，车身在外力作用下将发生较大的扭转变形，反复加载后局部薄弱点就可能疲劳破坏。

如果车身扭转刚度不足，行驶时车身变形较大，可能导致整车各部件之间发生摩擦异响；尤其是背门框和侧门框会产生较大的洞口变形量，影响车辆动态密封性能。

白车身扭转刚度对整车操稳性能也有明显影响。

白车身扭转刚度还是白车身轻量化程度的重要表征。

国际上流行的一个重要的车身设计指标—轻量化系数，就是根据白车身扭转刚度、白车身质量、轴距和轮距计算得到的。

相比白车身弯曲刚度分析方法，扭转刚度分析方法还不算特别混乱，但也存在很多不一致的地方。

本文将对国内汽车业内常用的几种白车身扭转刚度分析方案作对比分析。

在本文的末尾，还将对最近热度非凡的蔚来ES8白车身扭转刚度数值进行简单的点评。

2有限元模型对比虽然名称叫白车身扭转刚度分析，但所用的白车身有限元模型并不一定是传统意义的BIW模型。

有些主机厂所分析的模型是BIW，有些则是BIW加风挡玻璃也就是所谓的BIP模型。

对于电动车而言，分析模型还可能是BIW+电池包，或者BIP玻璃+电池包。

其中BIP模型使用的最为广泛。

上面所提到的BIW，指的是焊接或者铆接车身的本体部分，不包括四门两盖、仪表板支撑横梁、翼子板等部件以及粘在车身的玻璃。

抗扭刚度对摩托车车架操控性能的影响

抗扭刚度对摩托车车架操控性能的影响摩托车作为一种高速交通工具，其操控性能一直是摩托车制造商和车主们关注的重要问题。

而抗扭刚度作为摩托车车架的一个重要参数，对于摩托车的操控性能有着显著的影响。

本文将从抗扭刚度的定义、影响因素以及对摩托车车架操控性能的影响等方面进行探讨。

首先，我们来看一下抗扭刚度的定义。

抗扭刚度是指在扭转力作用下，材料产生抵抗扭转变形的能力。

摩托车车架作为承载车辆重量和提供稳定性的关键部件，其抗扭刚度的大小直接影响到车辆的稳定性和操控性能。

抗扭刚度主要由车架的材料、结构设计及制造工艺等因素决定。

首先，材料的选择对抗扭刚度有着重要影响。

一般来说，高强度、高刚度的材料能够提高车架的抗扭刚度。

钢材是目前常用的摩托车车架材料，其具有较高的强度和刚度，能够满足大部分摩托车的抗扭刚度要求。

此外，铝合金车架由于其较小的密度和良好的强度特性，在一些高性能摩托车上得到广泛应用。

其次，车架结构设计也是影响抗扭刚度的重要因素。

合理的结构设计能够提高车架的抗扭刚度，从而提升摩托车的操控性能。

一般来说，采用闭合型结构设计的车架能够提供更好的抗扭刚度。

例如，双横梁结构车架和整体式车架都能够在一定程度上提高抗扭刚度。

此外，制造工艺也会对抗扭刚度产生影响。

精细的焊接工艺和材料处理能够提高车架的抗扭刚度。

同时，合理的焊接布局也能够增加车架的扭转刚度，进一步提升摩托车的操控性能。

抗扭刚度对摩托车车架的操控性能有着显著的影响。

首先，较高的抗扭刚度可以提高车架的稳定性。

在弯道行驶时，摩托车受到侧向力的作用，抗扭刚度较高的车架能够有效抵抗扭转力，保持车身的稳定，提高行驶安全性。

其次，抗扭刚度也能够影响摩托车的操纵性能。

高抗扭刚度的车架能够提供更好的操纵感觉和反馈，使得车手能够更准确地掌控车辆。

此外，抗扭刚度也会影响车辆的转向稳定性和悬挂系统的工作效果，进一步影响车辆的操纵性能。

然而，抗扭刚度并不是越高越好。

过高的抗扭刚度可能会导致车架过硬，削弱车架的吸震能力，增加对乘坐者的颠簸感。

120_白车身扭转刚度分析

B1
1306.032
B2
900.872
D1
1319.127
D2
1347.472
1341.06 1304.43 1305.633 901.658 1320.17 1346.516
2.059 -2.044 -0.399 0.786 1.043 -0.956
变形率（%）
0.154 -0.156 -0.031 0.087 0.079 -0.071
单元数（个） 749149
节点数（个）三角形比例（%）
998923
1.2
质量(kg) 407.4
白车身扭转刚度分析：边界条件
123456 后减震器与车身连接处
3
前减震器与车身连接处两点中点
Mx= 2000N·m 在前螺旋弹簧与车身连接点施加力，形成绕X轴2000N·m的扭矩
白车身扭转刚度分析：扭转变形曲线
NASTRAN
参考标准：标准
结论：
白车身扭转刚度满足目标值。窗框、门框变形率满足目标值。
A1 前风窗框
A2
B1 左门框
B2
C1 后背门框
C2
各窗框、门框变形率（%）
0.154 -0.156 -0.031 0.087 0.079 -0.071
目标值＜0.2%
白车身扭转刚度分析：模型信息
模型信息
测量点扭转角（°）
扭转变形曲线
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
测量点X向坐标（mm）
白车身扭转刚度分析：门窗框变形表

白车身扭转刚度对整车操控性能的影响(业界特制)

newbility6行业倾力caetorsionalstiffnessloadboundarystrainenergycontour7行业倾力caetorsionalstiffness?iterationsdoneincae8行业倾力caelateralstiffnessloadboundarystrainenergycontour9行业倾力caelateralstiffness10行业倾力fabrications11行业倾力fabrications12行业倾力控制变量法?effectofincreaseintorsionalstiffnessonlateralstiffness13行业倾力sininputtest?anopenlooptestmethodfordeterminingthetransientresponsebehaviorofroadvehicles?isotr8725?80kmphinastraightline?rangeof?30degto30deg05hz?experttestdrivers14行业倾力subjectiveevaluationtorsionalstiffnesseffect?扭转刚度小大15行业倾力objectiveevaluationtorsionalstiffnesseffect16行业倾力correlationoftorsionalstiffness?yawgainincreasesby177andtimelagdecreasesby412with10increaseinbodytorsionalstiffness
行业倾力
5
Process flow
仿真&实验主观评价&客观测试大胆的假设，小心的求证。
NEWBILITY
行业倾力

基于灵敏度方法的白车身扭转刚度提升研究

基于灵敏度方法的白车身扭转刚度提升研究王小留【摘要】白车身扭转刚度是车身性能非常重要的指标之一,对整车的耐久性,舒适性和操稳性有着直接的影响.一般情况下,白车身扭转刚度与车身结构、型腔断面和材料厚度有着直接关系.文章在某车型车身结构和型腔断面受限的情况下,采用重量灵敏度分析的方法提升白车身扭转刚度,总结出两条重量灵敏度随零件料厚变化的规律,研究了如何合理分配料厚来提升白车身扭转刚度.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2018(044)009【总页数】4页(P40-43)【关键词】扭转刚度;材料厚度;灵敏度分析【作者】王小留【作者单位】上海汽车集团股份有限公司乘用车公司技术中心,上海 201804【正文语种】中文【中图分类】U467.1前言随着汽车的发展，汽车已经不仅仅是一个代步工具，人们对汽车的性能以及安全舒适性提出越来越高的要求。

白车身扭转刚度是整车刚度的基础，其对整车的 NVH 性能，碰撞安全性能都有着直接的关系。

整车刚度不足，会导致整车的模态频率偏低，从而会导致汽车在行驶过程中容易因外界的低频激励引起共振，产生大幅度的振动与噪音。

整车刚度不足也会导致汽车在行驶过程中产生大的变形，所以提升白车身扭转刚度对整车性能具有重要意义。

白车身扭转刚度的高低主要受车身结构、型腔断面和材料厚度的影响。

一般情况下，优先通过优化车身结构和型腔断面来提升白车身扭转刚度。

而往往车身结构和型腔断面受造型风格，人机布置等限制，有时某些车型在造型风格和人机布置上会严重限制车身结构形式和型腔断面的大小，这些车型往往在优化完车身结构和型腔断面的情况下，白车身扭转刚度往往难以满足整车的性能要求，这时需要通过采用新材料新工艺或通过合理增加材料厚度的方式来提升白车身扭转刚度，本文主要介绍后者，即通过重量灵敏度分析的方法，合理分配和改变材料料厚来高效提升白车身扭转刚度。

1 白车身扭转刚度仿真方法白车身扭转刚度仿真方法是通过约束白车身的后端，下图1所示，在白车身前端的减震塔处施加扭转载荷进行评估。

车身扭转刚度对载货汽车操纵性,稳定性的影响

车身扭转刚度对载货汽车操纵性,稳定性的影响
草原浴次;林莺
【期刊名称】《江苏交通科技》
【年(卷),期】1991(000)006
【总页数】7页(P32-38)
【作者】草原浴次;林莺
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】U461.6
【相关文献】
1.车身轻量化系数在重型载货汽车车身开发中的应用
2.越野汽车悬架车架及车身扭转刚度匹配的研究
3.提高微型汽车白车身扭转刚度的研究
4.中型载货车车身扭转刚度对车辆侧翻特性的影响
5.车身C环对车身扭转刚度性能的影响研究
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中型载货车车身扭转刚度对车辆侧翻特性的影响

中型载货车车身扭转刚度对车辆侧翻特性的影响Shun'ichi Hasegawa;Yuhjikusahara;YoshitoWatanabe【摘要】因为较小的轮距和车辆质心高度的比值,较长的轴距和较大的惯性距,控制货车车辆侧翻操纵稳定性是最重要的特性.而较长的轴距,造成车身扭转刚度降低.因此,要研究其对车辆侧翻特性的影响.我们进行了对中型载货汽车的仿真分析和试验,用改变车辆参数研究车辆的频率响应特性.结果表明,车身扭转刚度降低,增大前倾角的稳态增量,不影响车辆运动的侧滑和侧翻特性.因此,即使车身扭转刚度不可避免地较低,采用增大前悬架的侧倾刚度,减小前倾角,可保持合适的车辆操纵稳定性.【期刊名称】《传动技术》【年(卷),期】2016(030)003【总页数】7页(P33-39)【关键词】车身扭转刚度;纵梁;中型载荷汽车;前侧倾角;操纵稳定性【作者】Shun'ichi Hasegawa;Yuhjikusahara;YoshitoWatanabe【作者单位】Yuhji Kusahara Yashito Watanaba Nissan Diesel Motor Co.Ltd 【正文语种】中文【中图分类】U467.1+9车辆操纵稳定性对货车工程师们是很重要的，有时对于货车的纵梁要采用高拉伸强度钢减小其厚度，以降低车辆的重量。

但是较薄的纵梁降低了车身的扭转刚度。

因此，作者们要阐明车身扭转刚度的降低对车辆操纵稳定性的影响。

货车的操纵稳定性与轿车有以下几点不同：(1) 轮距对质心高度比值较小，结果使侧倾角较大。

从而货车的操纵稳定性具有临界的最大侧倾角，车辆与其翻倒不如侧滑或空转。

(2) 轴距本身较长，造成扭转刚度较小，因而车身前部和车身后部逐步完成侧翻。

(3) 惯性矩大。

因此，车辆侧翻的重要特性是控制货车操纵稳定性。

在(参考文献1，2和3)已经研究了货车的侧翻特性。

但其中对货车侧翻运动的频率响应却研究甚少。