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原文传递汽车白车身模态分析及结构优化

论文题名：	汽车白车身模态分析及结构优化
关键词：	白车身;模态分析;模态灵敏度;结构优化
摘要：	汽车承载式车身是安装发动机、内饰等各种附件的基体，零件繁多，结构复杂，承受着驱动、制动、转弯等各种工况下的惯性力和路面、发动机等多方激励，具有复杂的声振特性，同时也是影响汽车乘坐舒适性的重要环节，所以白车身的设计与优化受到普遍关注。　　本文在振动分析理论指导下，运用有限元技术，结合试验模态分析，以MSC.nastran软件为分析平台，对某公司设计改进中的白车身动态特性进行了研究。首先讨论了有限元模型建立准则，进而对白车身CAD模型进行几何清理和特征简化，建立了白车身有限元模型；研究了计算模态分析理论和模态参数提取方法，将有限元模型导入到Nastran中进行计算模态分析，得到计算模态参数；对白车身进行了试验模态分析，得到试验模态参数，通过计算和试验模态参数对比，验证了有限元模型的可信度；进而计算了验证后的车身有限元模型一阶固有频率对各个零部件板厚的灵敏度，以顶棚为例讨论了其一阶模态灵敏度与板厚之间的关系；最后以其中31个模态灵敏度较高的零部件厚度为设计变量、提高一阶模态频率为目标，对白车身进行了结构优化，改善了白车身动态特性。　　在研究中，发现了白车身一阶模态频率对车身板厚的灵敏度随板厚呈现非线性变化的规律，进而提出不能仅依据某一特定板厚下的模态灵敏度来筛选优化设计变量的观点，并以此指导优化设计，增强了优化算法的合理性。本课题源于工程实际，其研究成果也将直接应用于实际工程中。
作者：	李允
专业：	车辆工程
导师：	丁渭平
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文