结构胶对白车身模态的影响

结构胶对白车身模态的影响
结构胶对白车身模态的影响

Mechanical Engineering and Technology 机械工程与技术, 2019, 8(1), 17-24

Published Online February 2019 in Hans. https://www.360docs.net/doc/5913480299.html,/journal/met

https://https://www.360docs.net/doc/5913480299.html,/10.12677/met.2019.81003

The Effect of Structural Adhesive on the

Mode of White Body

Zhidan Xu1,2, Fulei Shi1*, Chaochun Lian1

1Technology Development Centre, Saic-GM-Wuling Automobile Co., Ltd., Liuzhou Guangxi

2State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing for Vehicle Body, Hunan University,

Changsha Hunan

Received: Jan. 3rd, 2019; accepted: Jan. 21st, 2019; published: Jan. 28th, 2019

Abstract

In the field of body design, the body mainly adopts integral design, which takes almost all of tor-sion and bending load. Meanwhile, the body mode can influence directly some key indicators of car body, such as NVH performance and so on. Therefore, it is significant for improving the per-formance of the white body to study the application of structural adhesive and the effect of struc-tural adhesive on body mode. This paper first took a modal test on the white body. Then, a modal test on the white body after gelatinizing the typical areas of body was taken. Finally, the influence of body modes was explored by comparing the three kinds of glue solution.

Keywords

White Body, Body Mode, Structural Adhesive

结构胶对白车身模态的影响

徐志丹1,2,史付磊1*,练朝春1

1上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心,广西柳州

2湖南大学,汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙

收稿日期:2019年1月3日;录用日期:2019年1月21日;发布日期:2019年1月28日

摘要

目前在车身设计领域,车身多采用承载式设计,几乎承担了所有的扭转和弯曲载荷,车身的模态会直接*通讯作者。

徐志丹 等

影响汽车车身对的各项关键指标,如车身NVH 性能等。因此,研究车身区域结构胶应用对车身模态的影响并进行车身试验测试,对提高白车身各项性能具有重要的意义。本文首先对白车身模态进行试验,再对车身典型区域进行选取并涂胶,最后进行模态测试。通过对比三种方案,研究胶接工艺对白车身各阶模态的影响。

关键词

白车身,模态,结构胶

Copyright ? 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc.

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).

https://www.360docs.net/doc/5913480299.html,/licenses/by/4.0/

1. 引言

白车身的模态分布是车辆NVH 性能的重要指标,不合理的模态分布使整车易产生共振,造成各种NVH 问题,且不易解决,因此白车身的模态测试工作已成为车辆开发中的必要工作之一[1] [2] [3]。试验模态分析的结果不仅可以与有限元分析结果进行对比修正,也可以迅速得到白车身的实际模态振型,用以检验和改进白车身的结构性能,必要时也可以利用白车身试验模态分析进行后续的分析,从而为汽车结构的优化设计提供有效而实用的信息[4]。对于汽车白车身而言,不同的连接技术和连接结构不可避免地会对汽车白车身的模态产生影响。

胶接技术是一种利用胶粘剂在连接面上产生的机械结合力、物理吸附力和化学键合力而使两个胶接件联接起来的工艺方法。与其他连接方式相比,胶接技术在应力分布、腐蚀性能、疲劳性能等方面具有极大的优势[5] [6] [7] [8]。因此,胶接技术广泛应用于汽车、航空、建筑等行业[9]。

传统汽车上通常采用点焊技术作为主要的车身连接技术。为了验证胶接技术在取代点焊技术应用于车身后对整车模态和性能的影响,本文对采用不同连接方式的白车身进行了模态试验与分析。

2. 试验方案

涂胶位置的确定

轿车白车身金属部件间最常采用的连接方式是点焊连接,通常每辆车身上的焊点有3000个左右,如果采用点焊 + 结构胶粘接的工艺则可以显著减少焊点数量。结构胶在汽车车身上的典型涂布位置如图1所示。本章主要对胶接白车身和传统的焊接白车身的模态进行对比,根据实际需求对涂胶位置进行了确定。

Figure 1. Typical application position of structural adhesive on automobile body 图1. 结构胶在汽车车身上的典型应用位置

Open Access

徐志丹等

车身上受空间局限而无法进行点焊施工的钢板焊缝区域,可以用结构胶粘接取代焊接。这些区域包括地板、车顶翻边处的粘接以及立柱、侧围和内增强板翻边处的粘接等。

本文基于上汽通用五菱宝骏某SUV车型的白车身进行模态研究。主要考虑的几个因素为:不便于施加焊点的位置、非重要承力位置和需要改善外观的位置。根据这些原则,大致确定了涂布结构胶的部分位置。本研究采用的胶粘剂为回天7130高温固化(170℃× 20 min)结构胶,涂胶厚度为0.2 mm,宽度为13 mm。

在后侧围内焊合件的非主要承力位置进行结构胶的涂布,后围侧板焊合件处结构胶主要分布在以下区域:1) 后侧围内板与加强板之间以及后侧围内板与上边梁加强板之间;2) D柱下加强板与D柱下内板之间;3) 后侧围内板与后侧围上三角板之间;4) 后侧围内板与D柱下内板之间,以及后轮罩内板和后轮罩前连接板上;5) 后侧围上三角板与D柱上加强板之间,以及涂于D柱上加强板与上边梁加强板之间。后侧围内焊合件的结构胶涂布如图2所示。

Figure 2. Coating position of structural adhesive on welded part of rearwall sidecover

图2. 后侧围内焊合件结构胶涂布位置

在侧围、A/B柱加强板等位置不便于焊接、需要缓解应力集中问题和非主要承力部位进行了结构胶的涂布,侧围、A/B柱加强板等位置结构胶分布主要包括:1) B柱内板和B柱加强板之间、上边梁内板和上边梁加强板之间;2) B柱内板与B柱加强板之间;3) A柱上内板与A柱上加强板之间;4) 后轮罩外板与中门槛外板之间;5) D柱上外板与后侧围上三角板之间。侧围、A/B柱加强板等位置结构胶分布如图3所示。

Figure 3. Coating position of structural adhesive on car body side and A/B pillar reinforcement plate

图3. 侧围、A/B柱加强板等位置结构胶涂布位置

徐志丹 等

在前围板、前大梁、前横梁等位置不便于焊接、需要缓解应力集中问题和非主要承力部位进行了结构胶的涂布,前围板、前大梁、前横梁等位置结构胶的具体涂布位置主要包括:1) 在放置前围板上安装板总成之前,涂在前围板上、前围板上横梁上以及前轮罩外板上;2) 前大梁总成与前轮罩总成之间,结构胶涂在前大梁A 封板、前轮罩板前板上;3) 前围板前横梁总成与前围板之间、前围板上横梁与前围板之间、前轮罩板与前围板之间。前围板、前大梁、前横梁等位置结构胶的具体涂布位置如图4所示。

Figure 4. Coating position of structural adhesive on dash panel, boom and front beam 图4. 前围板、前大梁、前横梁等位置结构胶涂布位置

除了以上部位为结构胶在白车身上的主要涂布位置外,还在其他部位进行了结构胶的涂布,主要包括后地板与后车架的部分位置。前侧门与门槛的部分位置、尾端板的部分位置等,具体的涂胶位置包括:1) 在后地板与后车架分拼前,在车架的图示位置涂胶;2) 涂于前侧板焊接边上、前侧板上与A 柱下加强板焊接边的位置、后大梁及后轮罩加强板上、门槛内板的下焊接边、安全带加强板上、门槛内板的上焊接边;3) 在放置后端板总成前,在尾端板总成图示位置涂结构胶,涂于后端上板总成以及后端下板上。后地板与后车架、前侧门与门槛、尾端板的涂胶位置如图5所示。

Figure 5. Coating position of structural adhesive onrear floor, rear frame, front side door, doorsill and transom piece 图5. 后地板与后车架、前侧门与门槛、尾端板的涂胶位置

在上述位置涂布结构胶后,采用关键点焊接或夹具夹紧的方式对胶接部位进行加压固定,随后进行固化及测试。

3. 白车身模态试验

本文针对上汽通用五菱宝骏某SUV 车型采用了三种不同的连接方案,编号分别为1#,2#和3#

。其

徐志丹 等

中,1#为采用点焊连接技术进行连接的传统白车身,2#为采用结构胶替代部分焊点后的车身,3#在2#号的基础上,在D 柱上、下腔体里增加塑料增强骨架,左右对称。

白车身模态分析的流程如图6所示,主要包括模型建立、试验准备、白车身的安装与传感器的布置、加载与数据采集、数据处理及结果评价等几个步骤。

Figure 6. Modal test analysis process of white body 图6. 白车身试验模态分析流程

按照以上步骤进行对比测试的白车身为1#的原始状态点焊白车身及2#胶接白车身,以对原始状态点焊白车身和胶接白车身的性能差异进行对比与分析。

在模态测试中,汽车白车身的悬挂方式采用前麦弗逊后扭梁的悬挂方式,激励点的选取如图7所示。本文共选取了两个激励点,用激振器对白车身进行激励,分别在白车身的右前纵梁和后车架位置。激振器可以识别来自功率放大器的信号并将激振信号转化为相应特征的激振力传递给被测试的构件。

Figure 7. Position of excitation point in modal test of automobile white body 图7. 汽车白车身试验模态测试中的激振点位置

4. 白车身模态试验结果分析

本文对三种白车身进行了前五阶的模态试验,得到了采用不同的连接方式的汽车白车身的振型结果,如图8~12所示。

图8为一阶模态测试结果,三种白车身的振型均变为顶盖前横梁弯曲,其中2#白车身顶盖横梁弯曲位移最大,3#次之,1#最小,说明胶接车身相比于点焊车身刚度有所不足。

Figure 8. First-order vibration mode of white body: (a) 1#; (b) 2#; (c) 3# 图8. 白车身一阶振型:(a) 1#;(b) 2#;

(c) 3#

徐志丹 等

图9为二阶模态测试结果,三种白车身的振型均变为尾门框菱形变形,可以发现2#白车身尾门变形与1#相近,说明胶接车身在尾门框局部刚度与点焊车身相近,而3#白车身变形最小,是因为增加了塑料骨架,加强了白车身尾门局部区域的刚度。

Figure 9. Second-order vibration mode of white body: (a) 1#; (b) 2#; (c) 3# 图9. 白车身二阶振型:(a) 1#;(b) 2#;(c) 3#

图10为三阶模态测试结果,三种白车身的振型均表现为呼吸模态,同时顶盖发生弯曲,其中2#白车身顶盖弯曲模式与1#相近,表现为前部和中后部向下变形,而3#白车身顶盖弯曲变为后部向上变形,且变形程度大于前两者。

Figure 10. Third-order vibration mode of white body: (a) 1#; (b) 2#; (c) 3# 图10. 白车身三阶振型:(a) 1#;(b) 2#;(c) 3#

图11为四阶模态测试结果,三种白车身的振型变现为整车扭转与前舱横摆模态的复合振型,前舱横摆的变形从1#、2#、3#白车身依次增大。

Figure 11. Fourth-order vibration mode of white body: (a) 1#; (b) 2#; (c) 3# 图11. 白车身四阶振型:(a) 1#;(b) 2#;(c) 3#

图12为五阶模态测试结果,三种白车身的振型变现为一阶弯曲,其中2#白车身和3#弯曲模式相近,表现为典型的一阶弯曲振型;而1#白车身变形很小,其刚度可能存在过设计。

Figure 12. Fifth-order vibration mode of white body: (a) 1#; (b) 2#; (c) 3# 图12. 白车身五阶振型:(a) 1#;(b) 2#;

(c) 3#

徐志丹等

为了进一步定量比较三种连接方式的白车身性能,表1给出了三种白车身前五阶模态测试的频率和阻尼比。

Table 1. Results of automobile white body modal test

表1.汽车白车身试验模态测试结果

2#(增加涂胶) 1# 序号振形描述

频率(Hz) 阻尼比频率(Hz) 阻尼比

1 顶盖前横梁弯曲39.36 1.34% 36.60 1.48%

2 尾门框菱形变形41.69 0.97% 40.71 1.21%

3 整车呼吸模态+ 顶盖弯曲50.18 0.81% 49.75 1.36%

4 整车扭转+ 前舱横摆模态55.1

5 1.27% 52.69 2.08%

5 整车一阶弯曲56.88 0.56% 54.1

6 1.83%

通过对模态振型综合比对可以发现,增加结构胶可以提高一阶至五阶模态频率的值。这是由于增加结构胶方案导致的白车身重量增加有限,但是对白车身刚度提升较大,因此导致模态升高。观察前五阶模态测试结果,可以发现胶接白车身阻尼比具有较明显的优势,相较于点焊车身阻尼比最大提高了2倍(第五阶模态),因此胶接车身在吸收减震方面具有较好的优势。

5. 结论

1) 在白车身的模态振型中,出现了几种复杂的振型,如白车身在整车呼吸模态的同时出现了顶盖的弯曲,整车出现呼吸模态的同时顶盖处的局部还存在模态振型,因此在该区域需要进行优化。

2) 白车身模态分析中,需要考量白车身的模态频率是否与外界激励源有差距,频率需要错开以避免产生结构共振。另外还需要考量车身整体和局部结构设计和强度是否能满足要求。

3)采用局部增加结构胶的方案可以使白车身固有频率提升1 Hz~3 Hz左右。

致谢

本课题由国家自然科学基金(51505139)支持。作者感谢上汽通用五菱汽车股份有限公司和湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室。

参考文献

[1]徐猛, 张俊红, 王琪, 等. 白车身及内饰车身的试验模态对比分析及动力学评价[J]. 机械设计, 2014(8): 40-44.

[2]张焱, 徐信峰. 车身结构模态控制技术[J]. 内燃机与配件, 2018(1): 76-77.

[3]陈卫强. 大客车全承载式白车身模态测试评价[J]. 客车技术与研究, 2016, 38(6): 50-53.

[4]张立军, 余卓平, 靳晓雄, 等. 汽车整车及零部件试验模态分析测试技术[J]. 汽车工程学报, 2000(5): 37-40.

[5]Razavi, S.M.J., Ayatollahi, M.R., Giv, A.N., et al. (2018) Single Lap Joints Bonded with Structural Adhesives Rein-

forced with a Mixture of Silica Nanoparticles and Multi Walled Carbon Nanotubes. International Journal of Adhesion & Adhesives, 80, 76-86. https://https://www.360docs.net/doc/5913480299.html,/10.1016/j.ijadhadh.2017.10.007

[6]Ejaz, H., Mubashar, A., Ashcroft, I.A., et al. (2018) Topology Optimisation of Adhesive Joints Using Non-Parametric

Methods. International Journal of Adhesion and Adhesives, 81, 1-10. https://https://www.360docs.net/doc/5913480299.html,/10.1016/j.ijadhadh.2017.11.003 [7]Alía, C., Arenas, J.M., Oca?a, R., et al. (2013) Considerations for the Industrial Application of Structural Adhesive

Joints in the Aluminium-Composite Material Bonding. Composites Part B Engineering, 44, 417-423.

徐志丹等

https://https://www.360docs.net/doc/5913480299.html,/10.1016/https://www.360docs.net/doc/5913480299.html,positesb.2012.04.026

[8]Quini, J.G. and Marinucci, G. (2012) Polyurethane Structural Adhesives Applied in Automotive Composite Joints.

Materials Research, 15, 434-439. https://https://www.360docs.net/doc/5913480299.html,/10.1590/S1516-14392012005000042

[9]Pramanik, A., Basak, A.K., Dong, Y., et al. (2017) Joining of Carbon Fibre Reinforced Polymer (CFRP) Composites

and Aluminium Alloys—A Review. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 101, 1-29.

https://https://www.360docs.net/doc/5913480299.html,/10.1016/https://www.360docs.net/doc/5913480299.html,positesa.2017.06.007

1. 打开知网页面https://www.360docs.net/doc/5913480299.html,/kns/brief/result.aspx?dbPrefix=WWJD

下拉列表框选择:[ISSN],输入期刊ISSN:2167-6631,即可查询

2. 打开知网首页https://www.360docs.net/doc/5913480299.html,/

左侧“国际文献总库”进入,输入文章标题,即可查询

投稿请点击:https://www.360docs.net/doc/5913480299.html,/Submission.aspx

期刊邮箱:met@https://www.360docs.net/doc/5913480299.html,

结构胶粘剂在汽车的应用

结构胶粘剂在汽车的应用 作者:刘舒周燕 复合材料在汽车业的应用愈来愈 多,而复合材料部件之间的连接以及复合材料与金属部件的连接成为需要解决的题目。本文探讨结构胶粘剂粘接的疲惫强度和寿命,比较数种结构胶粘剂的特点,并以客车为例先容其应用情况。 客车、汽车的前后围、轮护面、行李舱门、保险杠等采用玻璃钢蒙皮是近年发展的新技术。玻璃钢蒙皮替换传统的金属蒙皮,可以减轻重量,进步强度/刚性,设计空间更广,防腐,能将多个制件整合为一个组装件,有利于换型、批量生产及降低本钱。由于上述优点,玻璃钢制品在运输行业的应用日益广泛。但随着复合材料在运输行业愈来愈多的应用,这些复合材料部件之间的连接以及复合材料与金属部件的连接就成了运输行业中需要解决的题目。对于非金属部件,如采用螺钉或铆钉连接,在连接处会产生应力集中,使非金属部件遭到破坏。大型重型卡车的风帽采用的就是玻璃钢部件,假如采用锣接,螺钉或铆钉只能固定在风帽底部的几个点,在行驶过程中,由于振动和颠簸,这几个连接点处的玻璃钢不断受到冲击,很快就会出现断裂。 FREIGHTLINER公司采用了PLEXUS(普莱克斯)丙烯酸改性结构胶粘剂,把顶部风帽直接与驾驶室的顶棚粘接在一起。由于风帽与驾驶室的连接是面-面连接,不会出现应力集中的情况,使风帽的连接更坚固。更重要的是,使用胶粘剂进行粘接,加工工艺更加简单,节省了定位、转孔打眼、螺钉固定等工序。粘接也应用在其它的部位,如粘接基本结构接头、行李舱组装、金属托架、复合材料仪表盘等,其中也包括大客车的车身面板与金属骨架的粘接。 胶粘剂粘接的强度和寿命 胶粘剂除了在玻璃钢、ABS等非金属方面的应用外,在钢及铝等金属构件上也被广泛应用。这些胶粘剂几乎能粘接所有基材、适用于各种加工时间以及不同的力学属性。 为了验证胶粘剂粘接的强度和使用寿命,对相同部件的不同连接形式,即铆钉连结和胶粘剂粘接分别作了静态和动态的测试。样片是由带有涂层的钢板组成,分别采用4个铆钉连接和普莱克斯胶粘剂AO420粘接,胶层厚度为1mm,重迭部分的宽度为57mm。测试结果见下表。

白车身模态分析试验方法研究 毕业设计

目录 中文摘要 (1) 英文摘要 (2) 1 绪论 (3) 2 试验模态分析 (5) 2.1模态试验理论 (5) 2.2试验测试系统组成 (6) 3 模态参数识别方法 (7) 3.1模态参数识别主要方法 (7) 3.2最小二乘复频域法 (9) 3.2.1最小二乘复频域法简介 (9) 3.2.2系统模型的确定 (9) 4 白车身模态试验 (10) 4.1白车身参数 (10) 4.2试验结构的支撑方式 (10) 4.3传感器的选择及布置原则 (12) 4.4激励系统 (13) 4.4.1激励方式 (13) 4.4.2振动激励源的选择和比较 (14) 4.4.3设备传感器 (15) 4.5试验测试系统检验 (16) 5 试验测试结果及分析 (21) 5.1稳态图 (21) 5.2模态频率与阻尼比 (23) 5.3模态振型 (24) 5.4模态试验的有效性 (26) 6 有限元分析结果与试验结果对比 (30) 结论 (33) 谢辞 (34) 参考文献 (35)

白车身模态试验方法研究 摘要:本文的目的在于研究模态分析参数识别不同方法之间的优缺点,重点是PolyMAX法和时域分析法之间的对比,以研究通过何种方法才能获得精 确地实验数据。为此本文分别采用多参考最小二乘复频域(PolyMAX) 法和时域分析法对结构模态参数进行识别,得到白车身各阶的模态图、 模态频率和振型并采用模态置信判据法(MAC)验证试验结果,比较二者 之间的优缺点,从而发现PolyMAX能提供比时域法法更多的稳定极点 并且有一个清晰地图标,确保一个用户独立和简洁明了的解释,大量简 化了鉴别过程。为进一步验证PolyMAX法的准确性,将PolyMAX分析 结果与有限元分析相对比,发现两者具有相当高的一致性。因此,本文 认为在白车身模态试验中PolyMAX法是最佳的试验模态分析方法。 关键词:白车身模态试验分析方法MIMO PolyMAX 1

密封胶在汽车制造工业中的应用

胶粘剂/密封胶在汽车制造工业中的应用 聂清武 (龙苑化工机电技术公司北京市 100094) 摘要本文介绍了胶粘剂/密封胶在汽车工业中的应用情况,讲述了不同胶粘剂/密封胶的应用部位和应用原理 关键词汽车胶粘剂密封胶 1.前言 随着汽车制造技术的发展及其不断提高的性能要求,胶粘剂密封胶作为汽车生产所必需的一类重要辅助材料,应用越来越广泛。粘接技术在汽车制造上的应用,不仅可以起到增强汽车结构、紧固防锈、隔热减振和内外装饰的作用,还能够代替某些部件的焊接、铆接等传统工艺,实现相同或不同材料之间的连接,简化生产工序,优化产品结构。在汽车向轻量化、高速节能、延长寿命和提高性能方向发展的道路上,胶粘剂密封胶发挥着越来越重要的作用。 汽车制造大体上可能分为以下几个步骤,即车身的制造,发动机及底盘的制造,总装配等,图1为汽车制造过程示意图。本文将对汽车车身的制造过程中焊装工序、涂装工序、总装工序、装配工序胶粘剂密封胶的应用情况进行详细介绍,同时对汽车前期研发用材料、特殊工艺用胶情况做一些简要介绍。 2.汽车车身制造工序

车身是汽车总体的主要组成部分之一。通常,载重汽车的车身是驾驶室(包括车前板制件即车头部分),货箱及车架。大客车和轿车车身有些有车架,有些没有车架,车底板就起车架的作用。 车身的制造按照其结构特点,大致要经历以下几道工序: 1、车身的冲压 该工序主要通过压力机上的模具,对金属板材在其压力下冲压成一定形状的车身零部件。 2、车身的装配与焊接 目前车身通常采用的装焊方式为接触点焊,分双边点焊和单边点焊,接触点焊是在电极压力的作用下,将焊接件紧密接触,利用电流流经焊件时所产生的电阻热加热焊接件,使焊接点熔合在一起。 3、车身的涂装 经由焊装组装完成后的车身壳体要进行涂装,涂装的作用主要是起防锈、防腐,延长车身寿命和装饰目的。汽车车身涂装通常要经过图2的工序: 3. 汽车粘接/密封胶的应用 3.1 汽车用胶粘剂密封胶选用原则 汽车生产是批量性、流水式生产,在生产过程中有其特殊性,此外,作为交通运输工具的汽车在各种道路、气候下行驶,因此,汽车用胶粘剂、密封胶必须充分满足和适应汽车制造厂中的生产工艺,大批量、流水线生产及应用性能要求。具体要求见表1。 表1 汽车用粘接剂密封胶要求

白车身模态分析作业指导书(修改)

文件编号: YJY·P ·0020·A1-2004 文件名称:白车身模态分析作业指导书 编制:日期: 审核:日期: 批准:日期:

发布日期:年月日实施日期:年月日 前言 为使本公司白车身模态分析规范化,参考国内外白车身模态分析的技术,结合本公司已经开发车型的经验,编制本分析作业指导书。意在对本公司分析人员在做白车身模态分析的过程中起指导作用,让不熟悉或者不太熟悉该分析的员工有所依据,提高工作效率和精度。本作业指导书将在本公司所有白车身模态分析中贯彻,并将在实践中进一步提高完善。 内容包括:前处理模型;分析软件的使用;工程载荷及求解的设置;分析结果后处理和评价标准等。 本标准于2004年9月起实施。 本标准由上海同济同捷科技股份有限公司技术总监室提出。 本标准由上海同济同捷科技股份有限公司技术总监室负责归口管理。 本标准主要起草人:谢颖、邓文彬

白车身模态分析流程 1、适用范围 任何车型的白车身。 2、分析的目标及意义 本分析旨在分析白车身的振动固有频率和振型,得到的数据可为车身结构设计和振动噪声分析提供参考。 3、前处理建模 3.1白车身模型(只包括焊接总成,不包括门、玻璃、内饰等螺栓紧固件),焊点用RBE2(6个自由度)模拟,焊点布置应符合实际情况,边界条件为自由。 3.2 网格大小和注意事项如下。 3.2.1建模标准(所有项均在HYPERMESH中检测)表1 在网格划分之前,一定要充分考虑该零件与其它零部件之间的连接关系。 3.2.2在hypermesh中注意事项: 3.2.2.1 单元网格总体要求:连续、均匀、美观,过渡平缓。

3.2.2.2 对于倒角,倒角两端点距离小于5mm时可删去(命令:geom\distance)。当倒角两端点距离大于5mm时,测一下倒角的弧长(命令:geom\length),如弧长小于10mm时划分一个单元,大于10mm,划分两排单元,如难以满足单元长度要求,可将倒角的一边toggle掉。对于孔,半径小于5mm时可删去,同时删去小于5mm的凸台和沉孔。 3.2.2.3对于对称件,只划分一个件的网格,另一个件使用镜像方法生成。对于一个单个零件如果是左右对称的,可将它从中间切开,划分一半即可(使用splitbody命令),对于单个零件判断其是否是左右对称的,可将切开的另一半镜像过去(使用transform命令),渲染后看是否重合 3.2.2.4对于一些比较小的零部件(比如小螺栓)根据其位置和尺寸及对分析目标的重要性可不进行网格划分 3.2.2.5 B柱之前的零件网格尺寸控制在10-15mm,对于B柱之后c柱之前的零件,可适当增大网格尺寸,定在15-20mm,c柱之后20-35mm划分时可根据具体情况进行调整(如对一些连接处可划分细一些); 3.2.2.6原则上存在焊点的翻边必须划分两排单元,识别焊边可察看各总成数模、或者是看参考车型以及去设计部门的相关负责人联系。在焊点的翻边上,如翻边长度小于10mm,在保证最小单元长度要求下,可适当将翻边加长。大于10mm 时,考虑划分两排单元,对不符合长度要求的单元进行必要的调整(如将翻边的边界toggle掉)。 原则上焊点位置由设计部门确定,在设计部门已提供焊点位置的情况下,采取以下操作步骤:1)在UG中检查焊点位置,若发现分布不合理的焊点,须与车身相关设计人员确认;2)将零件导入HYPERMESH,其中应包含该零件的焊点信息――点和圆圈线(导入前需确认在UG里已经将点、线、面分层);3)将含圆线圈的COMP隐藏,只显示零件和焊点,然后用GEOM CLEANUP/FIXED POINTS/ADD命令将焊点变成零件面上的硬点;4)划分网格并按标准检查好单元质量后,文件先以HM格式进行保存(须包含所有点、线、面和单元),然后将网格输出成*.bdf文件,再将焊点和圆圈线输出成*.igs(该文件的命名方法:在bdf文件名前加w。如:bdf文件53-01.bdf,则igs文件w53-01.igs);5)在PATRAN里装配时,将

汽车车门模态分析(初学者)

汽车模态分析 1 前言 模态是振动系统特性的一种表征,它构成了各种车身结构复杂振动的最基本的振动形态。为了在汽车使用中避免共振、降低噪声,需要知道结构振动的固有频率及其相应的振型。模态分析的最终目标是为了得到模态参数,为结构系统的动力特性分析、故障诊断和预报以及结构的动力特性的优化设计提供依据。 汽车在行驶过程中的激励一般分为路面激励、车轮不平衡激励、发动机激励、传动轴激励。路面激励一般由道路条件决定,目前在高速公路和一般城市较好路面上,此激励频率多出现在1-3Hz,一般对低频振动影响较大;因车轮不平衡引起的激励频率一般低于11Hz,随着现在轮辋制造质量及检测水平的提高,此激励分量较小,易于避免;发动机引起的激励频率一般在23Hz以上,此激励分量较大;城市中一般车速控制在50~80Km/h,高速公路上一般车速控制在 80~120 Km/h,传动轴的不平衡引起的振动的频率范围在40Hz以上,此激励分量较小。由这些外界激振源会引起车门产生共振,带来噪音,极大的降低了车辆的乘坐舒适性,造成扳件的抖动开裂,零部件的疲劳损坏,车门表面保护层的破坏,削弱车门的抗腐蚀能力等。 因此,为提高汽车产品的开发设计水平,达到优化设计的目标,需要对汽车车门进行模态分析,通过有限元计算来得到该结构在不同频率下的振型,避免因共振等原因引起的结构破坏。 2 车门有限元模型 2.1 几何特性 轿车车门一般由门外板、门内板、门窗框、门玻璃导槽、门铰链、门锁以及门窗附件等组成。内门板上有玻璃升降器、门锁附件等。内板由薄钢板冲压而成,其上分布有窝穴、空洞、加强筋,内板内侧焊有内板加强板。为了增强安全性,外板内侧一般通过防撞杆支撑架安装了防撞杆,窗框下装有加强板。内板与外板通过翻边、粘合、滚焊等方式结合。 2.2 有限元模型的建立 根据车门的几何模型划分网格,建立有限元模型如图1所示。

某商用车驾驶室白车身模态分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/5913480299.html, 某商用车驾驶室白车身模态分析 作者:谢小平,韩旭,陈国栋,周长江 来源:《湖南大学学报·自然科学版》2010年第05期 摘要:以某商用车驾驶室白车身为原型,利用模态分析方法对其动力学特征参数进行分析.在理论(正问题)和实验(反问题)两个互补的模态分析过程中,利用有限元模型进行理论模态分析,为实验模态分析的实施打下良好基础.分别采用最小二乘复指数法(LSCE)和最小二乘复频域法(LSCF)进行实验模态分析,得到各阶模态振型并对理论分析的结果进行修正.经过两种结果的比较和分析,最终得出准确的模态分析结果并对白车身原型提出改进意见.生产厂商依据改进意见进行工艺改进,通过用户实际使用证实了改进方案的有效性和正确性. 关键词: 商用车驾驶室;白车身;有限元;实验模态分析;LSCE;LSCF 中图分类号:TH113.1文献标识码:A Modal Analysis of Commercial Vehicle Cab’s Body-in-White XIE Xiao-ping+, HAN Xu, CHEN Guo-dong, ZHOU Chang-jiang (State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing for Vehicle Body, Faculty of Mechanical and Vehicle Engineering, Hunan University, Changsha, 410082) Abstract: The theory modal analysis (TMA, forward problem) and experimental modal analysis(EMA, inverse problem) methods are both used to analysis dynamics characteristic parameters of one commercial vehicle cab’s body-in-white. Finite element modal analysis is carried out to get mode shape and lay down well basis to experimental modal analysis in TMA process. In EMA process, LSCE(Least Squares Complex exponent method) and LSCF (Least Squares Complex Frequency Domain method) methods are used to get mode shape and modify TMA results. With comparison to all results, the accurate conclusion can be reached and improvement opinion is brought forward to the prototype. The improvement projection was proved to be effective by consumers’utilization after manufacturer put it into applications. Keywords: commercial vehicle cab’s bod y-in-white; finite element method; experimental modal analysis; LSCE; LSCF 车辆在行使的过程中常因路面不平,车速和运动方向的变化,车轮、发动机和传动系的振动激励,以及齿轮的冲击等各种外部和内部激励,极易引起整车和局部振动。当外界激振频率与系统固有频率接近时,将产生共振[1]。

白车身涂胶图技术规范

白车身涂胶图设计规范

白车身涂胶图技术规范 1范围 本标准定义了车身涂胶的种类及要求。 本标准适用于对涂胶工艺的设计指导。 2术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。结合汽车整个制造过程所涉及的工作部位以及功能等实际情况,可将车用胶粘剂分为焊装工艺用胶、涂装工艺用胶两大类。 焊装工艺用胶主要有点焊密封胶、折边胶、膨胀减震胶;涂装工艺用胶主要有焊缝密封胶和抗石击涂料两类。粘结技术在汽车制造上的应用,不仅可以起到增强汽车结构、紧固防锈、隔热减震和内外装饰的作用,还能够代替某些部位的焊接、铆接等传统工艺方法,实现相同或不同材料之间的连接,简化生产工艺、优化产品结构的效果。在汽车轻量化、节能降耗、延长使用寿命和提高性能方面发挥着重要作用。 2.1 点焊密封胶 点焊密封胶是在焊接前涂布在钣金件搭接处的一种密封胶。主要用于焊装工艺。 2.2 折边胶 用在车门、发动机罩盖和行李箱盖板等卷边结构处,粘结强度高,可完全取代点焊结构。主要用于焊装工艺。 2.3 膨胀减震胶 在车门内外板之间、车身覆盖件与加强梁之间常常用到这类胶。主要用于焊装工艺。 2.4 焊缝密封胶 涂于车身焊装后焊缝上的密封胶。主要用于涂装工艺。 2.5 抗石击涂料 抗石击涂料用于车身底板、挡泥板、轮罩内板等部位。主要用于涂装工艺。 3车身涂胶的基本要求 车身涂胶工艺以涂胶图的形式输出,要求涂胶图应以图文并茂的形式详细描述零部件设计喷涂要求和注意事项。同时,涂胶图必须要求注明打胶位置、打胶宽度、厚度及用量要求。 4车身涂胶的设计规则 白车身的涂胶设计应遵循以下几点规则: 4.1 涂点焊密封胶 点焊密封胶主要用在车身工作环境比较恶劣的部位,或者焊缝密封胶无法进行涂抹的部位。主要在焊装车间使用,白车身中主要使用部位为:前竖板与前围板搭接处、后轮罩内板与后轮罩外板搭接处等等。一般使用直径为¢6mm的打胶枪进行涂抹在两焊接边的中心位置,要求打胶速度平缓,涂胶均匀过渡,不允许出现间断现象。 4.2 涂折边胶 主要应用在车门、机盖外板与内板的包边涂胶。一般定义包边胶的宽度为5mm,特殊最小可以减小到3mm,或者3-5mm之间均匀过渡(如图1)。

汽车车身模态分析研究综述

汽车车身模态分析研究综述 北京信息科技大学研1202班姓名:曹国栋学号:2012020045 摘要:车身是汽车的关键总成。它的构造决定了整车的力学特性,对白车身进行模态分析不仅能考察车身结构的整体刚度特性,而且可以指导人们对车身结构进行优化以及响应分析。因此,研究车身模态分析具有重要的意义。本文综述了近几年国内外在车身模态分析领域内的研究,总结了研究理论和试验方法,并进行归纳。最后,对未来的研究工作提出了一些展望。 关键词:车身;模态分析;有限元模态;试验模态;结构优化 0 前言 随着计算机技术的发展和仿真技术、有限元分析技术的提高,计算机辅助设计和分析技术几乎涵盖了涉及汽车性能的所有方面,如刚度、强度、疲劳寿命、振动噪声、运动与动力性分析、碰撞仿真和乘员保护、空气动力学特性等,各种计算机辅助设计软件为汽车设计提供了一个工具平台,极大地方便了汽车的设计。 车辆在行驶过程中,车身结构在各种振动源的激励下会产生振动,如发动机运转、路面不平以及高速行驶时风力引起的振动等。如果这些振源的激励频率接近于车身整体或局部的固有频率,便会发生共振现象,产生剧烈振动和噪声,甚至造成结构破坏。为提高汽车的安全性、舒适性和可靠性,就必须对车身结构的固有频率进行分析,通过结构设计避开各种振源的激励频率。 车身结构模态分析是新车型开发中有限元法应用的主要领域之一,是新产品开发中结构分析的主要内容。尤其是车身结构的低阶弹性模态,它不仅反映了汽车车身的整体刚度性能,而且是控制汽车常规振动的关键指标,应作为汽车新产品开发的强制性考核内容。有限元模态分析和试验模态分析方法是辨识汽车结构动态性能的一种有效的手段,在汽车车身动态性能研究中得到了广泛应用。采用有限元方法对白车身进行模态分析,识别出车身结构的模态参数,并通过模态试验验证了有限元模型的正确性,为改型设计提供参考依据,是汽车开发设计与优化的一般流程。 因此,研究车身结构模态分析,进行车身轻量化设计和优化,对于提高国产轿车的自开发与科技创新能力,具有重要的理论意义和工程实用价值。 1 车身模态分析的一般理论 1.1 模态分析基本理论 模态分析的经典定义即以模态矩阵作为变换矩阵,将线性定常系统振动微分方程组中的物理坐标进行坐标转换变到模态坐标上,从而使系统在原来坐标下的耦合方程变成一组互相独立的二阶常微分方程进而成为一组以模态坐标及模态参数描述的独立方程[1]。 在实际的结构动力分析中,一般将连续结构离散化为一个具有n个有限自由

结构胶对白车身模态的影响

Mechanical Engineering and Technology 机械工程与技术, 2019, 8(1), 17-24 Published Online February 2019 in Hans. https://www.360docs.net/doc/5913480299.html,/journal/met https://https://www.360docs.net/doc/5913480299.html,/10.12677/met.2019.81003 The Effect of Structural Adhesive on the Mode of White Body Zhidan Xu1,2, Fulei Shi1*, Chaochun Lian1 1Technology Development Centre, Saic-GM-Wuling Automobile Co., Ltd., Liuzhou Guangxi 2State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing for Vehicle Body, Hunan University, Changsha Hunan Received: Jan. 3rd, 2019; accepted: Jan. 21st, 2019; published: Jan. 28th, 2019 Abstract In the field of body design, the body mainly adopts integral design, which takes almost all of tor-sion and bending load. Meanwhile, the body mode can influence directly some key indicators of car body, such as NVH performance and so on. Therefore, it is significant for improving the per-formance of the white body to study the application of structural adhesive and the effect of struc-tural adhesive on body mode. This paper first took a modal test on the white body. Then, a modal test on the white body after gelatinizing the typical areas of body was taken. Finally, the influence of body modes was explored by comparing the three kinds of glue solution. Keywords White Body, Body Mode, Structural Adhesive 结构胶对白车身模态的影响 徐志丹1,2,史付磊1*,练朝春1 1上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心,广西柳州 2湖南大学,汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙 收稿日期:2019年1月3日;录用日期:2019年1月21日;发布日期:2019年1月28日 摘要 目前在车身设计领域,车身多采用承载式设计,几乎承担了所有的扭转和弯曲载荷,车身的模态会直接*通讯作者。

车体强度分析模态分析尺寸优化.

车体论文:CRH5动车组卧铺车体结构优化设计 【中文摘要】高速铁路是一个国家铁路运输现代化的重要标志。CRH5型高速动车组具有优良的高速运行品质,采用了轻量化高强度铝合金车体,大大减轻了车辆本身的质量,为动车组的高速运行创造了 条件。本文以CRH5型动车组的M2S车体为研究对象,对其进行了车体加高结构设计,并对加高后车体进行结构强度和刚度分析,模态分析 以及车体侧墙轻量化优化,为我国高速动车组车体的设计提供参考。本文主要完成以下几个方面的工作:1、CRH5型动车组的M2S车体进行结构加高设计;2、建立加高后的CRH5型动车组M2S车体的有限元模型;建模过程中对车体结构进行了适当的简化,并对焊接方式、附件质量进行了模拟处理。3、根据欧洲《EN12663》标准,对车体结构进行了10种主要组合工况下的强度分析,得出了应力和位移分布,并对结果进行了校核。最后总结了车体的应力分布情况和车体结构的设计特点;4、对加高后的车体结构进行了模态计算分析,得到整车空载状态和整备状态的前六阶振动频率和典型振型。空车状态和整备状态的一阶垂向弯曲频率均大于10Hz,满足规定要求;5、采用结构优化设计平台OptiStruct对加高车体的侧墙结构进行轻... 【英文摘要】High-speed railway is an important symbol of a national rail transport modernization. CRH5 high-speed EMU has excellent quality of high-speed operation;It uses a lightweight high strength aluminum alloy body, greatly

刘红_白车身模态分析与识别

白车身模态分析与识别 Analysis and Identify of Body In White 刘红,朱凌,门永新 吉利汽车研究院,浙江杭州 310000 摘要:白车身的模态分析可以通过试验和CAE两种途径进行。试验虽然能相对真实地反应试验车辆 的性能,但周期长、成本高且干扰因素多。CAE仿真分析白车身模态可以有效避开这些问题。同时, 结合模态识别的4点和24点法,CAE仿真能更准确、便捷地了解白车身模态性能。尤其在车辆开发前期,能有效指导车身设计。 关键词:白车身,NVH,模态,试验,识别,HyperGraph Abstract: BIW’s mode can be obtained through testing and CAE. Although testing can relatively reflect the true performance of the vehicle, it is expensive in both cost and time, as well as other unpredictable factors. Meanwhile, CAE can easily avoid these problems, and can more accurately and conveniently to obtain the performance, combining with the 4-point and 24-point method for the modal identification. Especially in the early stage of the vehicle development, CAE method can effectively guide the design of body. Key words: BIW, NVH, mode, test, identify, HyperGraph 1 概述 白车身模态分析作为整车NVH分析的一个基础环节,对整车NVH性能管控起着关键的作用。模态分析能够反映出结构在低频范围内的振动问题,尤其对避开路面和发动机激励尤为重要。一般4缸机的怠速激励在25Hz左右,路面激励在20Hz以内,故白车身一阶模态应在40Hz左右才能使得TB 的一阶模态避开上述两种激励,而如何准确地识别出白车身一阶模态成为车身设计的关键问题。 解决上面的问题,目前可用模态测试或者模态识别(CAE的方法)来判断,本文从这两个方面研究了白车身模态分析方法。 2 模态测试方法 目前试验模态分析技术已经成为解决振动噪声以及疲劳强度等实际问题的一项最重要、应用最广泛的技术手段【1】。通过模态试验识别出的汽车白车身的结构动力学特性对于乘坐舒适性和结构可靠性起着决定性的作用,是汽车新产品开发中结构分析的主要内容,特别是车身的低阶弹性模态是控制其振动噪声的关键基础性指标之一【2】。 2.1 测试方法简述 模态测试是同时测量结构的输入和输出信号而得到结构的频响函数,即通过激励和响应,推知结构的特性【3】。可以根据试验条件选择单点或多点激励,常用的做法是采用两个激振器产生随机信号对车身进行激励,两个激振器分别置于车身左后纵梁处以+Z方向激励和发动机舱右悬置安装点纵梁的+Y 方向激励,在车身上布置加速度传感器以采集车身结构的响应,试验状态如图1所示。

结构胶在汽车白车身上的应用研究

结构胶在汽车白车身上的应用研究 发表时间:2019-02-13T09:28:46.000Z 来源:《电力设备》2018年第25期作者:高京伟 [导读] 摘要:随着社会经济的发展,我国的汽车行业有了很大进展,越来越多先进技术涌现,并广泛应用在汽车生产制造上。 (长城汽车哈弗技术中心河北保定 071000) 摘要:随着社会经济的发展,我国的汽车行业有了很大进展,越来越多先进技术涌现,并广泛应用在汽车生产制造上。在汽车白车身上应用结构胶技术,可以有效为汽车提供密封作用。传统的点焊胶和折边胶在实际应用在白车身的车门、行李箱以及发动机盖等连接部位,能够起到连接和密封的作用,但是由于传统方式过于单一,所以在实际应用范围较窄。而结构胶在汽车白车身上的应用效果较好,功能更加丰富,实际应用范围更广。由此,本文主要就结构胶在汽车白车身上的应用进行分析,结合实际情况,提出合理的改善措施。 关键词:结构胶;汽车白车身;白车身静刚度;应用研究 随着汽车工业的不断发展和化学工业的进步,胶粘剂产品的应用也越来越广泛。尤其近年来,由于对汽车的使用性和商品性要求越来越高,汽车生产用的材料日益多样化,胶粘剂产品的应用工艺已成为必不可少的工序,胶粘剂产品也成为汽车生产的必备材料。其中,结构胶块是汽车领域内的新产品,它是一种以热固性树脂、橡胶和聚合物合金为主的胶粘剂(如环氧、酚醛、不饱和聚酯及其改性树脂等胶粘剂)复合在以玻纤的尼龙材料上。它可提供光滑的外形,能传递较大的机械载荷应力,避免在钣金之间产生应力集中,从而可提高装配件的使用性能和耐久性。 1结构胶在汽车上的应用 1.1结构胶基本性能 结构胶弹性模量高达2100MPa,在汽车行业属于一种高模量车身用胶。它以环氧树脂为主体材料,通过增韧等改性技术极大地改善了产品脆性、易剥离等缺点,其具有良好的粘接力、优秀的力学性能、耐高低温、耐老化和低污染等特性。部分零部件受到装配空间的限制和外观要求无法采用传统焊接工艺时,可采用结构胶满足其设计要求。 1.2提升构件吸能特性 经过研究调查显示,结构胶技术被广泛应用在汽车生产制造中,能够有效提升安全零部件吸能效果。 1.3结构胶应用部位 由于结构胶可以提高白车身刚度,因此常用于车门、发动机罩、后背门、纵梁、防火墙、底板和车顶等零部件的翻边、搭接边处。其应用原则是以刚度等性能薄弱环节补强为主,采用有限元模拟方法,确定结构胶应用于白车身上的位置、长度等相关参数。 2基于正交设计的分析方案优化 2.1边界条件 白车身网格划分后,计算白车身的各项弹性模量、密度以及钢板性参数等边界条件。结果如表1。通过初步验证可以确定白车身的结构胶使用长度为20~40m,涂抹厚度为0.2~0.5mm,胶宽为15~30mm,经过白车身有限元分析,来确定结构胶的具体应用部位。 2.2分析方案优化 本文选用L9(33)正交设计试验方法,大大地减少了有限元分析方案。结果得知结构胶宽度对白车身静刚度影响最大,用胶长度和厚度对白车身静刚度影响次之,A3B2C2和A2B2C2方案为最佳,应予以高度重视。 3白车身刚度及模态性能优化 通过对白车身刚度有限元分析后,可以了解到白车身的扭转刚度,从表2中不难看出,结构胶在汽车白车身上应用能够有效提升扭转刚度和弯曲刚度,效果十分明显。结构胶在白车上上应用A3B2C2和A2B2C2方案,能够有效提升静刚度,通过有限元分析来分析白车身的模态,可以得出,白车上使用结构胶后模态为1.8~2.5Hz,效果较之传统的点焊胶技术更为显著。 4结构胶应用条件及性能 4.1应用条件 ①有卡扣配合、定位孔、可焊接片等固定方式;②胶块安装过程中不允许有焊钳等碰触;③胶块禁止反复拆卸和安装,以免损伤胶块自带卡扣或可定位部位;④不能在胶块装配完后相应区域有高温烧焊工艺。 4.2结构胶零部件的相关性能 ①NVH方面减振降噪声,因结构胶块在焊装装配后,经过涂装电泳高温固化,将车身空腔进行了密封和阻隔,噪声通过孔隙进入到空腔中,声音的传播途径受到其阻隔,不会影响钣金的共振,另外可将噪声进行反射和削弱。②提高碰撞安全性,一般在车身数据冻结后,

车身结构胶在汽车制造中的应用研究

收稿日期:2018-04-20 作者简介:李伟红(1981-),男,高级工程师。研宄方向:高分子材料科学与工程。E-mail:liweihong@https://www.360docs.net/doc/5913480299.html,。 车身结构胶在汽车制造中的应用研究 李伟红,胡胜鹰,韩胜利,李东阳 (湖北回天新材料股份有限公司,湖北襄阳441057) 摘要:通过对比分析不同的拉伸速度、粘接材料、搭接长度、搭接厚度、预压力对车身结构胶粘接效果的影响,寻找最优方案,应用到汽车车身设计中,使车身连接的增强作用最大化。 关键词:车身结构胶;汽车设计;汽车轻量化 中图分类号:TQ437 献标识码it A章编号:文001-5922 ( 2018 ) 09-0061-03 近年来,随着汽车制造业新材料新工艺的不断发展,汽车轻量化成为汽车制造的发展要求,制造车身用的钢板厚度越来越薄,材料 越来越轻,如铝车身、碳纤维板的应用,但有 些部位的强度要求反而更高了[^]。高抗冲车 身结构胶应运而生,它的主要作用: 1)降低钢板厚度,减轻汽车重量的同时,保持原有车身的刚度和防撞性能;2)推 进汽车车身骨架设计变革,解决铝一钢混合等不同金属的连接问题,解决铝车身、碳纤 维板、边角内部位置等不适合点焊的连接问题;3)提高粘接密封性、耐久性、耐化学腐 蚀和电腐蚀,提高车身N V H性能;4)简化车身焊 接工艺,减少焊点,降低汽车制造的综合成本。 本文通过对比分析不同的拉伸速度、粘 接材料、搭接长度、搭接厚度、预压力对车身结构胶粘接效果的影响,寻找最优方案,应用到汽车车身设计中,使车身连接的增强作用最大化。 1验部蜜 1.1 要臟 环氧树脂(E-51),长春化工有限公司;环氧增韧剂,钟渊化学工业株式会社;稀释剂,安徽恒远化工有限公司;双氰胺固 化剂[7],宁夏嘉峰化工有限公司;有机脲促进 剂[8],美国C V C化学公司;重质碳酸钙,江阴 市广源超源粉有限公司;气相白炭黑,卡博 特公司。 1.2 器利C设备 电子万能试验机,日本岛津公司;高速 拉伸试验机HTM5020, Z w i c k公司;真空捏合机Z H-500,江苏如皋市井上捏合机械厂;强力分散机Q L-1100,佛山市金银河智能装配股份有限公司;及一般实验室仪器。 1.3 构B制备 将环氧树脂、增韧剂和稀释剂加入捏合机中,捏合3 h,制备成预混料。 将环氧树脂、预混料加入双行星动力混合机,搅拌30 m i n,转数20 H z/20 Hz(自转 /公转),混合均匀后,再加入固化剂、促进 剂、填料、触变剂,在5?45 °C下搅拌30 m i n,转数10 H z/20 H z,刮壁后,抽真空搅拌脱泡60 m i n,转数10 H z/20 H z,真空压力控制在-0.09 M P a以上,出料,备用。 1.4 能测賦 拉伸剪切试件按G B/T7124 — 2008的尺 寸进行制样供拉伸剪切强度及静态剪切强度测试。制样过程见图1。 Fig.1 图1作样件流程图 lo w F h a rt foaraaple anking 应 用 技 术061 ?

车身用胶

车身用胶的分类: 1、焊装用胶:折边胶和折边胶带、点焊密封胶和点焊胶带、膨胀型减震胶和膨胀胶带、补强胶片、高膨胀填充物 2、涂装用胶:焊缝密封胶和胶带、防石击涂料、指压密封胶 3、总装用胶:内装饰胶、丁基密封胶带、风挡玻璃胶 4、模具材料:模型板材、模型胶泥 5、其它用胶:塑料粘接胶、液体密封胶 车身用胶的作用: 简化生产工艺,节省材料使用,增加零件强度 在防振、隔热、防腐、防锈、防松、防漏、降噪、减重,提高汽车舒适性和安全性,延长汽车使用寿命方面起着特殊作用; 解决NVH问题的重要手段之一。 对焊装工序胶的基本要求: 具有良好的油面施工性和油面粘接性; 未固化前在经过各种处理液(冷水、热水、脱脂液、除锈液、磷化液等)、电泳液的冲刷和侵蚀时,不会脱落、造成污染和性能上的改变; 不能引起焊点的锈蚀; 胶中不能含有有机硅类物质,防止对电泳漆和面漆质量造成危害。 能随底漆快速固化; 一. 折边胶: 用于车门、发动机引擎盖和行李箱盖包边处 以粘代焊,消除焊接工艺造成的车身凹坑(焊点痕迹)影响外观问题; 解决镀锌钢板点焊破坏焊点周围镀锌结构,降低车身耐腐蚀性问题; 提高车门等包边部位连接强度,目前包边采用粘接工艺已远远大于焊接强度,而且不会产生应力集中,大大提升了车身撞击安全性能和车身寿命。 次结构折边胶: 以环氧树脂、PVC树脂、橡胶为基材的次结构型折边胶; 同样用于车门、行礼箱盖、发动机罩、后门等折边部位,剪切强度较低,但胶层弹性好,剥离强度高,能满足一般折边粘接,价格较高强度折边胶低; 目前一汽大众宝来、上海大众普桑、奇瑞汽车等厂家均在部分位置采用该类材料。 优点: 粘接强度高:折边胶粘接强度18-25MPa之间,粘接强度足以取代全部或部分焊点。 外观美观:无焊点凹坑。 抗冲击好:采用粘接方法无应力集中现象,抗冲击效果好 折边胶应用注意事项: 1.根据不同车型(SUV/轿车/皮卡),不同部位(车门/引擎盖/行礼箱),不同烘烤

汽车车架的动力学分析--模态分析

北京科技大学 机械工程进展(论文) 题目:汽车车架的动力分析计算 (模态分析) 院别:机械工程学院 专业班级:机研106班 学生姓名: 学号: 导师: 评分: 2010年11月26日

轻型载货汽车车架模态分析 摘要:车架作为汽车的承载基体,安装着发动机、传动系、转向系、悬架、驾驶室、货厢等有关部件和总成,承受着传递给它的各种力和力矩。所以对车架的结构十分重要。本文主要采用有限元方法对车架的进行模态分析,研究了车架结构与其固有频率及其振型的关系, 给出车架在一定约束下的固有频率及固有振型,为解决车架结构的动力学问题和结构的改进提供了一定的依据。 关键词:有限元方法;车架;固有频率;模态分析 1 引言 车架是一个弹性系统,在外界的时变激励作用下将产生振动。当外界激振频率与系统固有频率接近时,将产生共振。共振不仅使乘员感到很不舒适,还会带来噪声和部件的疲劳损坏,威胁到车架的使用寿命和车辆安全。 车架是一个多自由度的弹性系统。因此,它也有无限多的固有振型,而作用在车架上的激励来自于悬架系统、路面、发动机、传动系等的振动,这些振动对车架的激励可以认为是全频率的,但是,路面和悬架系统对车架结构激励的特点一样,每种激励在所有频率范围内并不是等能量分布的,所以,试图在所有频率上消除作用在车架上的激励,与车架结构的某些振型的共振是不可能。因此,只有将注意力集中在各激励的能量集中的频率上,使之与所关心的车架的某阶振型不发生共振。因而对车架进行模态分析以掌握车架对激振力的响应,从而对车架设计方案的动态特性进行评价,己经成为车架设计过程中必要的工作[1]。 2 模态分析理论基础 在有限元分析程序中,振动方程表示为: 1-1 该方程可作为特征值问题,对无阻尼情况,方程可简化为: 1-2 其中。ω2(固有频率的平方)表示特征值;{μ}表示特征向量,在振动的物理过程 中表示振型,指示各个位置在不同方向振动幅值之间的比例关系,它不随时间变化。对有阻尼情况,振动方程可转化为:

车辆系统振动的理论模态分析

振 动 与 冲 击 第20卷第2期 JOURNA L OF VI BRATION AND SHOCK V ol.20N o.22001  工程应用 车辆系统振动的理论模态分析 Ξ 陶泽光 李润方 林腾蛟 (重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆 400044) 摘 要 将车体和转向架看成弹性体,采用有限元方法,建立用空间梁单元描述的具有50个自由度的车辆系统力 学模型,并以客车为例研究其垂向振动的固有特性,所得结果既反映系统动力学性能,又为动态响应计算和分析打下基础。 关键词:车辆动力学,模态分析,有限元法中图分类号:TH132.41 0 引 言 高速铁路运输以快速、节能、经济、安全和污染小 等优势,在与高速公路和航空等运输形式的竞争中迅速发展起来。列车运行速度的提高给机车车辆提出了许多新要求,带来了新的课题,如大的牵引动力、大的制动功率、剧烈的横向动力作用和更加明显的垂向越轨动力作用、复杂的高速气流、振动和噪声等。其中,振动和噪声是高速列车一个非常重要的问题,它既关系到高速列车运行的安全性,又关系到列车高速运行时的乘坐舒适度。 车辆系统是由车体、转向架构架、轮对,通过悬挂 元件联接起来的机械系统。通常,把车体及装载、转 向架构架及安装部件、轮对及装备视为刚体,作为刚体动力学系统,研究其动力特性[1,2],这方面的技术已比较成熟,有商品化的通用软件可供使用[3]。 本文将车体和转向架看成弹性体,采用有限元法,建立了用六自由度节点空间梁单元描述的车辆系统动力学模型,由于包括车辆的浮沉、点头垂向振动,车辆的横摆、侧滚和摇头横向振动的研究。在建立车辆系统离散化模型的基础上,计算车辆垂向振动的各阶固有频率和振型,为车辆系统的动态响应计算和分析打下基础 。 图1 车辆振动系统的有限元模型 1 车辆的动力学模型 将车辆振动系统简化为图1所示的分析模型,即 由车体、转向架和轮对通过弹簧与阻尼器连接起来的振动系统。其中,将车体和转向架看成空间弹性梁,每 Ξ西南交通大学牵引动力国家重点实验室开放课题基金资助项目 收稿日期:2000-10-10 修改稿收到日期:2000-11-20 第一作者 陶泽光 男,博士,副教授1963年12月生

相关文档
最新文档