刘晨山 程爽
长城汽车股份有限公司技术中心 河北省汽车工程技术研究中心 保定 071000
摘要：基于社会不断发展的背景下，CAE技术在白车身设计开发期间受到了广泛的关注。通过分析该项技术特征，在设计环节中针对白车身的模型、静刚度性能指标等加以确认，并且在后期试制测量中进行试验验证。依照试验验证结果表明，在车身设计环节中使用CAE技术具有十分重要的作用，它可以有效的指导设计工作，并且检测白车身性能。
关键词：CAE技术；白车身；应用
目前，从白车身的静刚度可以看出来，它涉及到的内容比较多，包括静态抗弯刚曲刚度以及静态抗扭转刚度。面对车震的抗弯刚度和抗扭转刚度而言，其在本质上对于车身质量有着决定性影响。特别是在经过特大变形以后，如果柔性车身的壳体扭转刚度不合理的话，就不能以应有的方式来承担弯曲作用。所以，一个良好的车身需要具有一定的刚性壳体。车身是轿车的重要组成部分，车身结构必须具备一定的刚度，以此满足装配以及使用需求。
1关于有限元分析技术以及应用的软件技术的介绍
伴随着网络技术的不断发展，需要对我国数值进行相应的分析。对于CAE技术而言，其在目前汽车产品中占据着比较突出的地位，通常情况下，它属于一种离散化的方法，主要是将弹性连续性的规划为小单元体积，还需要在有限元的节点中，相互结合，描述出自身的特性，从整个连续性的力学特征可以看出来，绝大多数科学家会认为这些小的特点是力学特性的总和，因此需要设立相应的连续体的平衡关系，从网格细化可以看出来，需要相应的提高准确度，并且在这个的时候，不能太过盲目的追求网格细密程度，所以，得出的网格越多，那么测算出来的资源以及实践也会增多。
当前，在使用的有限元件中，可以分为很多种，包括NASTAN以及ABAQUS等多种元件内容。因此在本文中，简单介绍了CAE应用到的元件，然后使用NASTRAN进行求解，获取相应的检测结果。
2从实际案例设计进行开发
从某公司运营情况来看，相关部门研究出了某款A级别轿车形式，当然，还需要对车身以及车盘或者是从动力总成进行研究和设计。从车身重点可以看出来，需要在白车身上的静刚度和模态等多种性能不断进行改变。
2.1 白车身性能指标分解
一般情况下，标杆车白车身在进行试验时，使用到的数据和传统的数据需要不断进行研发，更需要对白车身的静刚度设计方向进行确定。
如果白车身模态是在车身的三阶整体处进行考量的话，可以先让其分成两个部分，第一是基频和扭转。其具体的模态指标如下表所示：
从 
2.3 试验验证
从产品在设计阶段中，可以结合CAE手段对白车身功能进行了相应的判断，而白车身在模态和刚度还相应的达到了设计的总体目标，然而在后期生产出的车身刚度以及模态会达到目标的需求，当然，这个时候需要结合试验技术进行检验。
还需要采取小批量试验阶段的白车身进行试验，结合绳索、木梁以及千斤顶稳定白车身，同时这个是模拟出的自由状态，在这样的情况下，白车身模型进行试验。如下表所示：
在该表中可以看出来，白车身模态需要达到模态设计要求，而设计阶段需要根据CAE技术研究得到一定的试验数据，分别是2.53%、1.65%，并且还要求这些数据的偏差需要在5%范围内，需要注意的是，在进行设计时，需要有着比较高的准确度，还需要根据CAE技术，可以判断出白车身模态的性能进行测量。
3白车身静刚度试验和CAE技术的分析
3.1 测量点需要进行分布
在白车身左、右以及门槛梁中，可以先选取相应的是个测量点，而在布置中，需要安装位移传感器，主要是可以提升位移数值。当然，测量点和CAE模型中的观测点需要保持在统一水平线上，测量点需要进行分布。
3.2 弯曲刚度需要进行试验
在以往前后悬架和车身结合处，需要由圆形钢管进行焊接，在完成焊接后需要将其固定在试验平台中，由此一来，会使得整个白车身全部约束住。而在左、右中部附近，门槛梁和备胎附近的地板中，可以先施加为3000N力度值，或者是先按照最大荷载进行加载，特别是在卸载以后，会逐渐增加到6级，并且每级的5000N力度数值要保持在一定范围内。
3.4 扭转刚度试验
通常情况下，后悬架以及试验台架中，需要自由控制高度。而前悬架和台架的横梁刚性需要连接在一起，在横梁处需要在平面内进行旋转，因此车身前部有了自由度。相对来讲，前部应用丝杠圆盘左右两边需要先进行加载，而加载的作用需要在横梁上进行转动，由此一来，可以根据刚性结构直接增加到前悬架和车身结合处。而在最大荷载中所承受的力度子啊3000N中，还会逐渐上增加等级，要求每个级数需要在500N范围内，最后取平均值。
小结：
以上所述，在本文中，重点论述了有关白车身的内部性能以及结构，从中可以看出来，要想使得这项研究工作更好的运行，那么这个时候需要从影响的因素和环节出发，更需要结合实际情况，从而为CAE制定出良好的方案。
参考文献：
[1]姜永胜，哈斯巴根，张雷.CAE技术在白车身设计开发中的应用[J].机械研究与应用，2014，(05):79-81.
[2]刘晓文.CAE技术在车身设计开发过程中的应用[J].大众科技，2016，(12):29-32.
[3]苏楚奇，刘磊，邓亚东.快速成型技术在车身设计开发中的应用[J].轻型汽车技术，2017(04):7-9+13.
论文作者:刘晨山,程爽
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/26
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