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车身结构模态设计
2021-09-27 10:18:16· 来源：新能源车振动与安全
车身结构模态设计车身模态对NVH设计非常重要，模态优化提升也是NVH工程师常见的问题。其基础理论大家也在学校里学习过，那么在工作实际中，如何进行车身结构模态
车身结构模态设计
车身模态对NVH设计非常重要，模态优化提升也是NVH工程师常见的问题。其基础理论大家也在学校里学习过，那么在工作实际中，如何进行车身结构模态进行设计呢？如果遇到问题，如何进行优化呢？
概括来看，从工程实际出发，车身结构模态设计主要需要关注如下几个方面：
1）车身框架设计
2）车身截面选择
3）车身材料设计
4）车身接头设计
5）车身板件设计
这五个方面，相辅相成，最终组成了整个车身的模态设计及优化的不同方法。
一、车身框架设计
车身框架设计是组成车身整体的结构，这方面有环形车身结构理论，也有一些其它的设计方法，但是其实车身的整体架构基本已经固定了，大家的总体理论只是在一个圈子里倒来倒去而已。然而随着车型的设计不同，车身的长宽高改变，都将改变车身的模态设计。那么如何设计可以提高模态呢？这个设计即不是加长加宽或加高，也不是缩短。而是需要将关键的材料应用到关键的位置，也就是说，最好的办法是修改车身框架关键位置的车身截面了。
二、车身截面选择
车身截面的设计影响车身模态。但需要了解的是，关键位置的车身截面影响车身模态更大，而非关键位置则影响没有那么大。要了解影响因素的大小，则需要进行灵敏度分析了。当然车身截面设计还受到车身外形的影响，以及其它一些人机工程的影响，在部分状态下，就只能从材料上着手了。
三、车身材料设计
车身材料选择也是一个模态优化的好的方法，而且材料选择也是轻量化工作的重要组成部分。使用轻量化材料降低了整车重量，同时也保持了较好的刚度，自然可以提高整体的模态了。当然需要注意的是如果设计不更改，直接更换材料的话，是不一定可以提升模态的，铝材替换铁材就是明显的例子，因为铁的弹性模量基本是铝的3倍，密度也基本是3倍，如果不进行设计更改，则模态基本不变。
四、车身接头设计
车身接头设计其实是连接刚度问题。举一个常见的例子，一根梁用一个螺栓和另一根梁连接，和用三个螺栓的连接，其区别在哪儿呢？三个螺栓的连接刚度会高于1个螺栓，其发生断裂的可能就低，模态计算结果也会高。
五、车身板件设计
车身板件是车身刚度的重要组成部分，车身板件的厚薄影响模态特别是局部模态的大小。车身板件的压筋也影响模态，因此进行形貌优化可以找到提升局部模态的方案。
以上五个方面是相辅相成的，使用何种优化方案视当前所处设计阶段而定，视当前哪个方案自由度更大，哪个方案更省成本省重量而定。
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