某轿车白车身的有限元分析
摘 要车身作为轿车的关键总成，既能为驾驶员提供宽敞便利的工作场所，也能够为乘员提供舒适的乘坐条件，保护司乘人员免受汽车行驶时的振动、噪声、废气的侵袭以及外界恶劣气候的影响，并能保证完好无损地运载货物且装载方便。在结构上，车身的构造要有流畅的曲线和和谐的色彩，同时整车的总布置及各种附件的安装和固定也决定于车身的结构。论文首先介绍了轿车车身在国内外的研究现状，并分析了轿车车身今后的发展趋势，提出了用有限元方法计算模拟车身结构性能的构想。随后，对轿车车身进行三维建模，并对车身进行有限元分析，主要包括车身振动模态分析和弯曲刚度分析。
目 录
第一章 绪论 1
1.1论文背景 1
1.2研究的目的和意义 1
1.3国内外汽车车身模态和刚度分析的研究概况 2
1.3.1国外研究概况 2
1.3.2国内研究概况 3
（1）国内汽车模态分析的研究概况 3
1.4课题的研究内容 4
第二章 车身的有限元模型建立 5
2.1 CAITA V5软件简介 5
2.2汽车车身建模 5
2.2.1车顶的三维建模 5
2.2.2车身的组装及合并为一整体 11
2.3本章小结 14
第三章 车身振动模态分析 15
3.1引言 15
3.2模态分析理论 15
3.3模态分析及结果 17
3.3.1模态分析 18
3.3.2 结果分析 19
3.4本章小结 21
第四章 车身弯曲刚度分析 22
4.1 车身静态强度 22
4.2车身刚度的载荷工况分析及评价指标 22
4.2.1静态分析的载荷工况分析 22
4.2.2 车身弯曲刚度的评价指标 22
4.3车身弯曲刚度理论计算 22
4.4车身弯曲强度分析具体情况 23
4.4.1弯曲工况下约束与载荷的模拟 23
4.4.2 弯曲工况下的结果分析 24
4.5本章小结 24
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
第五章 总结与展望 25
5.1论文总结 25
5.2论文展望 25
结束语.................................................................................................................................26
致谢.......................................................................................................................................27
参考文献.............................................................................................................................28
附录......................................................................................................................................29
第一章 绪论
1.1论文背景
汽车自发明以来，已经经历了100多年，在此过程中，人们通过不断改善汽车的性能、结构和造型，来满足持续提高的使用要求。车身技术的起步比汽车底盘和发动机都要晚，但是随着现代化汽车工业的发展和进步，车身的在整车设计过程中的地位越来越重要。在汽车发展的快慢很大程度上取决于车身技术的成熟与否，同时其也控制着汽车生产产量的多少。
近些年，随着全世界人民对环保和节能等话题的呼吁度越来越高，汽车设计也在向这两个话题不断靠近，不断革新技术以满足大众的需求，无论在学术领域还是在工业生产领域节能和环保已经成为现代设计的中心。据专业人士统计，车身无论在整车总质量和总成本方面都占有较大的比例。通过减少车身质量既可以减少尾气排放量达到环保的要求也可以提高燃油经济性，提高使用的性价比。过实验得出，若轿车的总质量减少100kg，则汽车行驶油耗每百公里将降低大约0.6L，同时汽车的总质量的降低可以使汽车的动力性显著提升。
承载式车身已经成为现代汽车的主流，因此，其力学性能影响整车诸多方面，例如，舒适度、使用寿命、和整车的质量品质。因为轿车的的装配和使用要求很高，这就要确保车身具有足够的刚度和强度，同时需要满足大众和市场对汽车行驶过程中的舒适度和低噪音的要求，车身还要具备良好的动态特性。绝大部分的轿车车身都是经过一系列复杂的加工工艺加工而成，所以车身结构非常的复杂，传统的分析方法不能将其完全描述出来。所以有限元分析发啊应运而生。
1.2研究的目的和意义
汽车的影响力深深渗透在现代人类生活、发展的每个细节。从长远角度和科学发展的角度来看，减少资源消耗和减少环境污染成为现代汽车设计的两大努力方向。在全球经济化高速发展的现代社会生产过程中，通过对轿车车身的设计和生产等技术的改善，大大促进了经济发展和相关科技的发展。
（1）缓解不可再生能源问题
现阶段，在世界各地的道路上行驶着数以亿计的汽车，其主要燃料仍然是汽油和柴油等不在再生能源，比如，石油等产品。据专家估测，按现在石油消耗速率，再有70多年，即大约到2086年左右，地球上的石油很有可能出现枯竭的迹象，人类必须面对这个严峻的问题，所以降低燃油消耗成为汽车行业面临最紧迫的课题之一，解决这一问题最有效的措施就是减轻汽车质量。
（2）改善地球环境问题
由于油耗与废气排放密切相关，所以汽车尾气的大量排放逐步成为了造成空气污染和温室效应的重要原因，近些年来许多国家已经制定或正在制定排放和限制油耗的法律。如何减少汽车总质量、减少尾气排放污染和降低油耗已成为现代轿车设计和生产技术进步的关键性问题。在减少轿车排放和减低油耗研究方面，我国与其他发达国家相比，还有一段差距。
大量的实验数据显示，将车身导入有限元软件进行分析，分析得出的结果中包括了对车身的弯曲刚度和固有振型的分析结果，这样就能尽可能减少设计过程的错误，并提前做出修改和优化，使其达到出厂的要求，同时减低噪声和控制振动频率，是产品在设计过程中就能达到各方面要求，从而设计周期和生产成本得到很大程度上的减少，提高了经济特性。
目 录
第一章 绪论 1
1.1论文背景 1
1.2研究的目的和意义 1
1.3国内外汽车车身模态和刚度分析的研究概况 2
1.3.1国外研究概况 2
1.3.2国内研究概况 3
（1）国内汽车模态分析的研究概况 3
1.4课题的研究内容 4
第二章 车身的有限元模型建立 5
2.1 CAITA V5软件简介 5
2.2汽车车身建模 5
2.2.1车顶的三维建模 5
2.2.2车身的组装及合并为一整体 11
2.3本章小结 14
第三章 车身振动模态分析 15
3.1引言 15
3.2模态分析理论 15
3.3模态分析及结果 17
3.3.1模态分析 18
3.3.2 结果分析 19
3.4本章小结 21
第四章 车身弯曲刚度分析 22
4.1 车身静态强度 22
4.2车身刚度的载荷工况分析及评价指标 22
4.2.1静态分析的载荷工况分析 22
4.2.2 车身弯曲刚度的评价指标 22
4.3车身弯曲刚度理论计算 22
4.4车身弯曲强度分析具体情况 23
4.4.1弯曲工况下约束与载荷的模拟 23
4.4.2 弯曲工况下的结果分析 24
4.5本章小结 24
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
第五章 总结与展望 25
5.1论文总结 25
5.2论文展望 25
结束语.................................................................................................................................26
致谢.......................................................................................................................................27
参考文献.............................................................................................................................28
附录......................................................................................................................................29
第一章 绪论
1.1论文背景
汽车自发明以来，已经经历了100多年，在此过程中，人们通过不断改善汽车的性能、结构和造型，来满足持续提高的使用要求。车身技术的起步比汽车底盘和发动机都要晚，但是随着现代化汽车工业的发展和进步，车身的在整车设计过程中的地位越来越重要。在汽车发展的快慢很大程度上取决于车身技术的成熟与否，同时其也控制着汽车生产产量的多少。
近些年，随着全世界人民对环保和节能等话题的呼吁度越来越高，汽车设计也在向这两个话题不断靠近，不断革新技术以满足大众的需求，无论在学术领域还是在工业生产领域节能和环保已经成为现代设计的中心。据专业人士统计，车身无论在整车总质量和总成本方面都占有较大的比例。通过减少车身质量既可以减少尾气排放量达到环保的要求也可以提高燃油经济性，提高使用的性价比。过实验得出，若轿车的总质量减少100kg，则汽车行驶油耗每百公里将降低大约0.6L，同时汽车的总质量的降低可以使汽车的动力性显著提升。
承载式车身已经成为现代汽车的主流，因此，其力学性能影响整车诸多方面，例如，舒适度、使用寿命、和整车的质量品质。因为轿车的的装配和使用要求很高，这就要确保车身具有足够的刚度和强度，同时需要满足大众和市场对汽车行驶过程中的舒适度和低噪音的要求，车身还要具备良好的动态特性。绝大部分的轿车车身都是经过一系列复杂的加工工艺加工而成，所以车身结构非常的复杂，传统的分析方法不能将其完全描述出来。所以有限元分析发啊应运而生。
1.2研究的目的和意义
汽车的影响力深深渗透在现代人类生活、发展的每个细节。从长远角度和科学发展的角度来看，减少资源消耗和减少环境污染成为现代汽车设计的两大努力方向。在全球经济化高速发展的现代社会生产过程中，通过对轿车车身的设计和生产等技术的改善，大大促进了经济发展和相关科技的发展。
（1）缓解不可再生能源问题
现阶段，在世界各地的道路上行驶着数以亿计的汽车，其主要燃料仍然是汽油和柴油等不在再生能源，比如，石油等产品。据专家估测，按现在石油消耗速率，再有70多年，即大约到2086年左右，地球上的石油很有可能出现枯竭的迹象，人类必须面对这个严峻的问题，所以降低燃油消耗成为汽车行业面临最紧迫的课题之一，解决这一问题最有效的措施就是减轻汽车质量。
（2）改善地球环境问题
由于油耗与废气排放密切相关，所以汽车尾气的大量排放逐步成为了造成空气污染和温室效应的重要原因，近些年来许多国家已经制定或正在制定排放和限制油耗的法律。如何减少汽车总质量、减少尾气排放污染和降低油耗已成为现代轿车设计和生产技术进步的关键性问题。在减少轿车排放和减低油耗研究方面，我国与其他发达国家相比，还有一段差距。
大量的实验数据显示，将车身导入有限元软件进行分析，分析得出的结果中包括了对车身的弯曲刚度和固有振型的分析结果，这样就能尽可能减少设计过程的错误，并提前做出修改和优化，使其达到出厂的要求，同时减低噪声和控制振动频率，是产品在设计过程中就能达到各方面要求，从而设计周期和生产成本得到很大程度上的减少，提高了经济特性。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/jdgc/968.html
