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摘要：随着我国现代化科学技术不断的发展，大板侧拉方舱车行业也跟随着科学的脚步朝着低碳环保，舒适性和安全性以及车身重量减轻化的方向发展，为了满足这一类的需求，车身设计开发与制造工艺的新技术相继的出现，为大板侧拉方舱车行业的快速发展添加了新的动力。本文基于对大板侧拉方舱大板侧拉方舱车车身设计及其制造工艺的新技术进行探究讨论，予以相关人员参考借鉴。
关键词：大板侧拉方舱车身；结构整体设计优化；有限元受力分析
1前言
随着我国大板侧拉方舱车饱有量的不断增大，新车型更换的周期也会越来越短，我国的大板侧拉方舱车市场竞争也是越发的激烈，现阶段和未来的大板侧拉方舱车工艺行业的发展面临着来自新能源大板侧拉方舱车和以环境保护为主的压力，大板侧拉方舱车工艺制造通过不断的技术创新和思维创新有效的提高大板侧拉方舱车性能以保障大板侧拉方舱车行驶时的舒适性以及安全性为主要设计理念，有效的降低大板侧拉方舱车油耗和减少可燃气体的排放也是现代化大板侧拉方舱车制造工艺所面临的一大挑战，提高资源利用效率加快产品的更换也是现在大板侧拉方舱车业发展的方向。
2白车身模态的控制
2.1白车身开发流程
白车身开发流程：白车身的开发一般来说在车身设计人员完成初版的设计3D数据后，由CAE人员建立有限元模型，完成模型的建立后进行白车身的模态分析。试验同时对开发车型的基础车进行试验分析，在CAE计算和试验分析完成后进行相关性分析后，修正好有限元的模型，再对白车身的结构进行优化达到既定目标频率。车身设计、CAE、试验要在不断的设计更改、计算、试验的一轮一轮的对车身进行优化，最终达到设计目标值。
2.2白车身模态测试方法
白车身模态测试系统分为：激励和响应为多点激励多点响应的方式。白车身悬挂方式：模拟“自由─自由”边界条件,将白车身用柔软的橡胶绳悬挂于吊架水平位置或将其至于弹性基础上，悬吊试件的连接点应当选择处于或接近于所关心模态的节点上，并确保其最高刚体模态频率低于白车身最低弹性体模态频率的10%。白车身的激励点选取原则为：尽量选择白车身刚度大的位置，如果有CAE的分析报告，可以分析计算报告，尽量避开节点位置。响应点的选择原则：（1）响应测点尽可能避开各阶模态的节点；（2）根据试验目的要求，应测量尽可能多的响应点，以免漏掉重要模态。完成测试后用Test.lab软件对白车身各测点频响函数先进行集总平均，然后进行模态拟合，计算得到模态频率、质量、阻尼、刚度及振形等模态参数。评价方法：从振动和强度的角度看，一般避开敏感频率3Hz为佳，对结构强度影响较大或有几何约束要求的振型应远离较大激励分量的激励频率，车身前几阶的主要模态振型：一阶弯曲、一阶扭转，应和基础车型频率相差不大，应尽量提高前几阶模态的频率，当激励频率与车身固有频率重合不可避免时，则应尽量使结构的主要承载部位不出现振型突变点。
3制造工艺的新技术
3.1新成形技术
（1）内部高压成形技术。内高压成形是属于液力成形这一范围，这项新技术的运用主要是通过对其内部加压以及对轴向外补料与加力，并且将原料压缩到模具型腔里面，这样就会形成所需要的各种零部件。为了预防焊接过程中所造成的变形，通常运用电焊的方式，因此最终形成的零部件也不会是全封闭式的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆大板侧拉方舱车上面的内高压成形零件主要包含；散热支架，车身框架，底盘构架，副车架等等。在一汽与哈工互相合作建立内部高压成形生产流水线，主要是应用APT3500t内部高压成形设备针对大板侧拉方舱车零部件进行制造，应用这种方式可以有效的降低制造成本，提升生产的质量。（2）热成形技术。车身热成形技术的主要特点在于板材材料上具有不变的温度场，在这项前提下，若板材的力学性能发生了变化，就会促进板材的应力场发生改变，并且将这项变化返回到温度场，因此，这项技术是通过板材内部的温度和应力互相作用的过程。比如；大众大板侧拉方舱车的车型，就是将热成形的板材运用到前后保险杠的骨架上和AB柱等重点大板侧拉方舱车部位，如果发生外力冲击，就可以降低对乘员的损害。
3.2新焊接技术
（1）等离子焊接技术。等离子焊接技术是通过产生高强度的等离子束针对材料进行特殊的融化，其需要焊接的孔就会伴随着等离子弧的前移而封闭，从而有效的降低形变。其主要的优势特点是；增加焊接的强韧度，车体的表面更加美化，生产的效率提升，有效的降低了设备的日常维护成本。（3）激光焊接技术。激光焊接技术的应用是通过将高强度的激光光束辐射到钢板的表面，促使二者之间发生作用，使金属通过激光融化冷却后结晶形成的焊接。激光焊接技术与传统焊接技术相比，速度较快，变形小等特点。尤其在现代激光技术中采用光纤传送技术，使得激光焊接技术应用的范围逐渐扩大。
4车身结构灵敏度分析与控制
4.1车身结构灵敏度分析与控制的主要研究内容
车身结构灵敏度分析与控制主要是指车身振动灵敏度与车身声学灵敏度。对于车身而言，其主要的激励源为动力总成振动、路面不平激励、与排气系统振动等，这些激励源均通过结构部件与车身相连，即通常意义所说的接附点。车身接附点声学灵敏度的试验测试方法为：在环境背景噪声较低的试验区域，选择内饰车身为试验对象，在车内人耳位置布置麦克风，在车身接附点位置用力锤敲击，测试出人耳位置声压级与接附点位置输入力的传递函数P/N，即是车身接附点声学灵敏度。车身接附点振动灵敏度的试验测试方法为：选择内饰车身为试验对象，在车身接附点位置安装上相应得附件或加工的夹具，打紧扭力，模拟车身的实际安装状态，把振动传感器贴在接附点位置，用力锤敲击传感器附近位置，确保敲击方向与传感器方法同轴，测试出传感器振动量与输入力的传递函数g/N，并计算出其刚度K，即是接附点动刚度，试验测试过程中需测试三个方向（X、Y、Z）的动刚度。对于车身接附点声学灵敏度而言，其评价指标一般定为小于55dB/N，即单位动态力在接附点上任意方向激励，在人耳处测量到的声压级应该小于55dB。对于车身接附点动刚度而言，其评价指标一般定为：在主承受力方向的动刚度应不低于10000N/mm，在非主承受力方向的动刚度不低于5000N/mm。
4.2车身结构灵敏度的控制策略
对于车身结构灵敏度的控制，主要表现为车身输入力位置的接附点结构设计控制，可归纳为以下几点：（1）各接附点位置要尽量靠近结构局部加强的地方，如加强梁和加强件上；避免布置在结构呈现柔性的地方，如截面非封闭的梁状结构或壁板和地板的中央位置。（2）如受空间布置限制只能使用悬臂结构作支撑，则应尽量减小悬臂长度，并加强悬臂支撑的刚度。（3）在连接处要为橡胶减振元件设计专门的支撑座，并要有一定高度的护圈。（4）连接处紧固元件应采用贯穿橡胶减振元件的长螺栓。紧固螺栓穿过空心管状托架时，要在中空处附加套筒支撑。（5）连接处支撑座的底面积要足够大。
5结束语
在对大板侧拉方舱车车身设计技术主要是对新车身的构造和材料进行阐述，对制造工艺新技术的成形技术与焊接技术进行分析，使得这些新技术在大板侧拉方舱车制造中得以运用，促进大板侧拉方舱车生产更加符合现代人的需求。
参考文献：
[1]李书生.大板侧拉方舱车车身造型设计方法的研究[D].沈阳:沈阳工业大学,2005.
[2]张国忠.现代设计方法在大板侧拉方舱车设计中的应用[M].沈阳:东北大学出版社,1998.[3]谷正气.轿车车身[M].北京:人民交通出版社,2002.
[4]赵江洪,谭浩,谭征宇.大板侧拉方舱车造型设计:理论,研究与应用[M].北京:北京理工大学出版社,2010.
论文作者:于洪德,蔡文松
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/9
标签：车身论文; 附点论文; 灵敏度论文; 刚度论文; 结构论文; 位置论文; 模态论文; 《防护工程》2018年第16期论文;