某轻型客车白车身静刚度试验研究与分析

４ ０ ０ ０ ３ ０ ０ ０ ２ ｏ ｏ ｏ
针加 载和 逆 时针 加 载 时 刚 度 拟 合 曲 线 截 距 都 小 于 １ ０ ０ Ｎ ・ｍ， 说 明 车身 刚度 试验 台架 、 测 试 设 备 及 车 身约束 方式 比较 合理 ； ２ ）顺 时针 加载 和 逆 时针 加 载 时刚 度拟合 曲线 基 本 重合 ， 说 明 车身 整 体 扭 转 刚 度
簧 加 减振 器结 构 ， 轻 型 客 车 白车 身后 部 固定 方式 与
轿 车 车身 的固定方 式 不 同 ， 其 夹具 固定 方 式需 要 模 拟 钢 板 弹簧 的连接 形式 。 ２ ． ２ ． １ 车 身扭 转刚度 测试 方案 试验 扭转 刚 度前悬 架支 撑点 为左右减 振器 车 身
摘要： 承载式 车身几乎承 载 了车辆在使 用过程 中的各种载荷 ， 因此在车 身开发过程 中， 车身的
刚度 特 性 具 有举 足 轻 重 的 地 位 。文 中 以 某 自主 品 牌 轻 型 客 车 的 承 载 式 车 身 为例 ， 介 绍 了通过 试 验 获 得 白 车 身静 刚度 的 方 法 ， 并 对获 得 的试 验 数 据 进 行 了分 析 ， 为 今 后 的研 发 提 供 数 据 积 累。
装 完 成后 应 水平 。
测 试 设 备包 括 弯 曲扭 转 刚度 试 验 台 、 位移 传 感 器和支架 、 力加载机构 、 加载配重块、 拉杆 、 力 传 感
器、 配 制专用 夹 具 及 数 据 采集 系统 。车 身静 态 刚度
车 身纵 梁 下 方 每 间 隔 ７ ０ ０ ｍｍ 布 置 位 移 传 感 器， 传感 器 和车 身接 触面应 为水平 ， 位移 传感 器 固定
１ 车 身 静 刚度 理 论 计 算
１ ． １ 扭转 刚度
客 车 车身 为 复 杂 的空 间结 构 ， 不 同 部位 的扭转 角有 所不 同 ， 通 常 以形 为 统 计 目标 。 当左 右 载 荷不 等时， 将会使车身产生扭 转变形 ， 作 为 变 形 程 度 的 值， 通 常 扭 转 刚 度 ＧＪ— Ｔ Ｌ／ Ｏ ， 其 中： Ｔ 为 扭 力 （ Ｎ） ； Ｌ 为 轴距 （ ｍ） ； ０ 为轴 间相 对扭 转角 （ 。 ） 。
关 键 词 ：汽车 ；轻 型 客 车 ；白 车 身 ；静 刚 度 试 验 中图分类号 ： Ｕ４ ６ ３ ． ８ ２ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ —２ ６ ６ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ —０ ０ １ ５ —０ ４
承载 式车 身几 乎承 载 了车辆 使用 过程 中的所有
一
梁 全 约束 连 接 ， 并 实现 高度 可调 ， 约束前保 险杠 中点 ｙ 向平 动 ； 后 悬 架 支 撑 点 为左 右模 拟 板 簧 的前 后 中
心点 ， 约束 沿 Ｘ、 ｙ、 ｚ轴 ３个 方 向的平 动 自由度 及
般 白车 身刚 度（ ＥＩ ） 和 成 品车 刚度 （ ＥＩ ） 。的
在钢 构 支架 上 ， 钢构支 架 与地面垂 直 ， 并且 测 试过程
公 路 与 汽 运
总第 １ ５ ８期
Ｈｉ ｇ ｈ ｗａ ｙ ｓ＆ Ａｕ ｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ａｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ
续表 １
ｌ ７
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１ ７ １ １ ８（ Ｎ・ ｍ） ／ 。 。 由表 １和 图 ６可 看 出 ： １ ）顺 时
关系为（ ＥＤ ｂ ／ （ ＥＤ 。 一１ ． ３ ～设 备 和 方 案
２ ． １ 车身 静 刚度测 试设 备及 流程
绕 Ｘ、 ｙ、 ｚ 轴 的 转 动 自由度 ， 车 身通 过 刚 性 杆 连 接 到承 载 梁上 ， 刚 性 杆 和 承载 梁 全约 束 连 接 。车 身 安
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某 轻 型 客 车 白车 身 静 刚度 试 验 研 究 与分 析
席桂 东 ，朱 学华 ，何 镇 罡
（ １ ． 南 京 汽 车 集 团 有 限 公 司 汽 车 工 程 研 究 院 ，江 苏 南 京 ２ １ ０ ０ ２ ８ ； ２ ． 南 京 林 业 大 学 ，江 苏 南 京 ２ １ ０ ０ ３ ７ ）
度（ Ｇ Ｊ ） 的关 系为 （ ＧＪ ） ／ （ Ｇ Ｊ ） ｂ 一１ ． ２ ～２ ． ０ 。
１ ． ２ 弯 曲 刚 度
车身弯 曲刚度 可看作 是 车身 在受 到垂 直力作 用
时 车身 纵 向的 张力 ， 是 表示 其 挠度 程度 的量 ， 可 由车 身前 后 的变形 量 来 衡 量 。对 多处 加 载 情 况 ， 通 常 用
安装点 ， 约束 沿 ｘ、 ｙ、 ｚ 轴 ３个方 向的平 动 自由度 ，
前 悬 架通 过 刚性 杆 连接 到 加 载 梁上 ， 刚 性 杆 和 加 载
车 身 载荷 ｗ 与 门槛 或 纵 梁 处 的最 大 弯 曲挠 度 ｚ 的 比值 来 衡量 弯 曲刚度 ， 即弯 曲刚度 Ｅ１ ＝ｗ／ ｚ。
一
图１ 车 身 静 刚 度 测 试流 程
２ ． ２ 车 身静 刚度 测试 方案
试 验 样 车 状 态 为 白车 身 ， 试 验 中车 身 约束 方 式
应 接 近于 整车 实 际装 配 状态 。 由于后 悬架 为钢 板 弹
般 白车身 扭转 刚度 （ Ｇ Ｊ） 和成 品 车 的扭 转 刚
测试 基 本 流程 如 图 １所示 。
载荷 ， 包括 弯 曲载 荷 和 扭 转 载 荷 。在 这 些 载 荷 的作 用下 ， 车身 的 刚度 特 性 显 得 十 分 重要 。如 果 车身 刚 度不 佳 ， 将直 接影响车 辆的可靠性 、 安全性 、 ＮＶＨ
（ 噪声 、 振 动 和声 振 粗 糙 度 ） 性能等关键 性能指标。 因此 ， 在整 车 开发 和后 期改 型设 计过 程 中 ， 通 过试验 的方 法获 取 车身 刚度特 性 是 十分必要 的 。