国外车身静态抗扭刚度评测
轿车车身静态扭转刚度及弯曲刚度试验与计算
智能制造数码世界 P.270轿车车身静态扭转刚度及弯曲刚度试验与计算孙宇 泰州劲松股份有限公司摘要：小轿车是当前家庭日常生活中重要的交通工具之一，本文以轿车为探究载体，重点阐述白车身的“静态扭转刚度和白车身弯曲刚度”两个角度的测量、实验与计算，旨在抛砖引玉，期望给同仁在轿车设计过程中提供一定的参考价值与帮助。
关键词：扭转刚度 弯曲刚度 实验 计算1、前言刚度是指汽车车身恢复原形的弹性变形能力，是汽车车身设计的重要指标之一，刚性强度好的汽车，在行驶过程中普通的外力产生的形变程度很小，相反，在不平路面上行驶的汽车发出嘎吱嘎吱的响声，说明这类汽车的刚度较差。
白车身刚度主要用于车辆设计可靠性和整车安全性能的评价，汽车整车开发与设计过程中，必须对白车身扭转刚度和弯曲刚度进行合理分析；汽车的整个车身是靠“闭合型腔”支撑，车身结构主端面的几何性质决定着白车身刚度，实践表明，静态刚度试验中能够暴露汽车白车身设计的问题隐患，有助于白车身设计的改进。
车身刚度包含静态刚度和动态刚度两种，弯曲刚度、扭转刚度、开口变形是衡量车身静态刚度的三种指标；车身前后的变形量用于衡量弯曲刚度，前后风窗洞口和侧门的对角线变化量、车身锁位及车身扭转角等用于衡量扭转刚度，车身受到扭转载荷后车身开口部分对角线的变化量用于衡量开口变形。
2、白车身的扭转刚度的测量扭转刚度主要表现于行驶于不平路面上当汽车车轮不同时碰撞到障碍物时，车身上作用有非对称垂直载荷，结构处于扭转工况。
此时车身所受左右垂直载荷不等，将使其产生扭转变形。
当今时代的乘坐用汽车，对静态抗扭刚度一般要求达到4,000 ~ 9,000 Nm/deg范围内，高性能车要求更高的数值，一般在内15,000–30,000 N m/deg。
这就意味着在驾乘中纵使是驶过复杂路面也不会产生令人不快的动态反应，如车身下沉和侧倾等。
极限扭转工况是车身骨架的开口变形最为剧烈的一种情况。
门是乘客上下的地方，其开口变形的大小决定了紧急情况下中门能否开启，对紧急情况下的逃生有着重要的意义。
汽车车架刚度评价标准
汽车车架刚度评价标准汽车车架刚度评价标准是衡量汽车结构强度和稳定性的重要指标之一。
车架刚度是指汽车车架在受到外部力作用时的变形程度，刚度越高，车架的变形就越小，结构越稳定。
车架刚度评价标准的制定对于确保汽车的安全性和操控性具有重要意义。
汽车车架刚度评价标准的制定需要考虑多个因素。
首先，需要考虑汽车在正常行驶和紧急情况下所受到的各种力的大小和方向。
这些力包括加速度、制动力、横向力等。
通过模拟这些力的作用，可以评估车架在不同情况下的变形程度，从而确定合理的刚度要求。
其次，需要考虑车架材料的特性和性能。
不同材料具有不同的强度和刚度，因此需要选择合适的材料来满足刚度要求。
同时，还需要考虑材料的重量和成本等因素，以确保评价标准的可行性。
此外，还需要考虑汽车的使用环境和预期寿命。
不同地区和不同用途的汽车所受到的外部力情况可能不同，因此评价标准需要根据实际情况进行调整。
同时，汽车的预期寿命也会影响刚度要求，长寿命的汽车需要更高的刚度来确保结构的稳定性。
根据以上因素，汽车车架刚度评价标准可以分为静态刚度和动态刚度两个方面进行评价。
静态刚度是指汽车在静止状态下所受到的外部力作用时的变形程度。
动态刚度是指汽车在运动状态下所受到的外部力作用时的变形程度。
静态刚度评价主要包括静态弯曲刚度、静态扭转刚度等指标，动态刚度评价主要包括动态弯曲刚度、动态扭转刚度等指标。
静态刚度评价可以通过实验和数值模拟两种方法进行。
实验方法可以通过在实际道路上进行测试或者在实验室中进行模拟试验来获取相关数据。
数值模拟方法可以通过计算机软件对车架进行建模，并模拟不同情况下的力作用，从而评估车架的变形程度。
动态刚度评价主要通过道路试验来进行。
在实际道路上进行加速、制动、转弯等操作，通过测量车架的变形程度来评估其动态刚度。
同时，也可以通过计算机仿真来模拟不同情况下的动态刚度。
总之，汽车车架刚度评价标准是确保汽车结构强度和稳定性的重要手段。
通过合理制定评价标准，可以提高汽车的安全性和操控性，并满足不同地区和用途的需求。
车身模态及接附点动刚度分析
后ꎬ共有 ３ １０４ ４２９ 个单元、２ ７１７ ０２９ 个节点ꎬ三角
形单元占比为 ５ ３％ ꎮ
表 １ 车身材料参数
Ｔａｂｌｅ １ Ｂｏｄｙ ｍａｔｅｒｉａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
材料
弹性模量 / ＭＰａ
泊松比
钢
２ １ × １０ ５
ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｂｊｅｃｔꎬｉｔｓ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄꎬｔｈｅ ｆｒｅｅ ｍｏｄｅ ｏｆ ｔｈｅ ｖｅｈｉｃｌｅ ｂｏｄｙ ｗｉｔｈｉｎ
０ ~ １００ Ｈｚ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｏｆ １６ ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ ｐｏｉｎｔｓ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄꎬｔｈｅ ｌｅｆｔ ｆｒｏｎｔ ａｎｄ ｒｉｇｈｔ
格比例较大ꎬ网格主要由四边形单元和少量三角
形单元混合而成ꎬ采用三角形单元是为了获得更
高质 量 的 整 体 网 格ꎬ 其 数 量 不 超 过 单 元 总 数 的
１０％ ꎮ 组件进行连接时ꎬ主要使用螺栓、点焊和粘
胶三种方式ꎬ车身相关材料参数如表 １ 所示ꎮ 车
身厚度约 ０ ７ ~ ３ ２ ｍｍꎬ有限元模型中厚度设置
下的动刚度特性较差ꎬ此时进行模态分析ꎬ通过分
析车 身 模 态 频 率 与 振 型 来 判 断 产 生 峰 值 的 原
因 [１３] ꎮ ＩＰＩ 计算公式为
ＩＰＩ ＝
－ ｗ２ ｘ０ ｅ ｊｗｔ － ｗ２
ｘ̈
－ ｗ２
＝
＝
＝
ｊｗｔ
Ｆ
Ｋｄ
Ｆ０ ｅ
ｋ ห้องสมุดไป่ตู้ ｗ２ ｍ ＋ ｊｗｃ
(９)
沈 阳 理 工 大 学 学 报
各品牌车身扭转刚度列表
各品牌车身扭转刚度列表扭转刚度是汽车的关键参数，用以衡量将车身框架扭转1度需要施加多少力。
数值当然是越大越好。
以消费者的角度看，高扭转刚度车身的好处是什么？在过弯时，它让你觉得“牢靠”，尤其是地面凹凸不平的时候。
当车身受到悬挂传来的外力，它扭转的程度更小，因此车舱感受到的异响和晃动也会相对更小。
因为有这些好处，豪华车和运动车往往具备更高的扭转刚度。
不幸的是，许多制造商不会公布这些数据，即便他们的产品本身扭转刚度非常好。
有些制造商会公布这些数据，但并不宣扬，或以此作为卖点。
数据来源都有据可查。
比如欧美汽车工业传媒公布的信息（motortrend，car and driver等）；或者工业协会文件（例如SMDI，SAE等）；或者汽车制造商的个人采访。
有些数据是根据多方信息推导而来，并不保证100%正确。
数据单位 Nm/deg 牛米/度AcuraAcura MDX –2014 model 12.4% more than 2013 model, 2007 model 20% better than 2006 model, 2003 model 35% more than 2002 modelAcura RDX – 2008 model (39% HSS) exceeds 2007 BMW X3; 2014 model 24% betterAcura RLX (2014) – 47% better than previous RLAcura TL (1998) – 70% better than previous generation Alfa RomeoAlfa Romeo 147 3-door 16,600Alfa Romeo 156 19,200Alfa Romeo 159 31,400Aston MartinAston Martin DB9 Convertible 15,500Aston Martin DB9 Coupe 27,000Aston Martin Rapide 28,000Aston Martin Vantage Roaster 21,000Aston Martin Vantage Coupe 27,273Aston Martin Vanquish 28,500AudiAudi A2 11,900Audi A4 (B7, 2005 – 2008) 22,000Audi A4 (B8, 2009 – ) 23,100Audi A8 (D2, 1997 – 2003) 25,000Audi A8 (D3, 2004 – 2010) 36,000Audi A8 (D4, 2011 – ) 38,230Audi R8 (2014 – ) 40,000Audi TT Coupe Mk1 19,000Audi TT Coupe Mk2 28,500Audi TT Roadster Mk1 10,000BentleyBentley Azure 18,000Bentley Flying Spur (2013) 36,500BMWBMW E30 M3 (race car w/roll cage) 23,500 (data source the same as F80 M3)BMW E36 M3 10,900BMW E36 Z3 5,600BMW E39 5-Series 24,000BMW E46 Convertible 10,500BMW E46 Coupe (w/folding seats) 12,500BMW E46 Sedan (w/folding seats) 13,000BMW E46 Sedan (w/o folding seats) 18,000BMW E46 Wagon (w/folding seats) 14,000BMW E46 M3 GTR (w/roll cage) 46,000 (data source the same as F80 M3)BMW E60 5-Series 24,200 (16,250 from JLR source) (1st bending: 45.6 Hz; 1st torsional: 44.7 Hz)BMW E63 6-Series Coupe 28,000BMW E64 6-Series Convertible 15,000BMW E53 X5 23,100BMW E70 X5 28,000BMW E71 X6 29,000BMW E83 X3 21,400 (w/o panoramic sunroof); 19,000 (w/ panoramic sunroof)BMW E85 Z4 16,000BMW E85 Z4 Coupe 32,000BMW E85 Z4 M 16,000BMW E85 Z4 M Coupe 32,000BMW E52 Z8 10,500BMW E90 3-Series 22,500BMW E90 3-Series Convertible 15,750BMW F07 5GT 31,500 (w/o sunroof); 27,500 (w/ sunroof)BMW F10 5-Series 30,200 (bending 9,300)BMW F12 6-Series Convertible 22,500BMW F13 6-Series Coupe 43,000BMW F15 X5 29,400BMW F25 X3 30,000 (w/o sunroof); 26,000 (w/ sunroof)BMW F30 3-Series 29,300BMW F80 M3 40,000BMW E65 7-Series (2002 –2008) 31,200 (1st bending moment: 26 Hz, torsional moment: 29 Hz)BMW F01 7-Series (2009 – ) 37,500BugattiBugatti EB110 19,000Bugatti Veyron 60,000Bugatti Veyron Grand Sport 22,000BuickBuick Enclave (2008 – ) 25,900CadillacCadillac ATS (2013 – ) 29,000 (1st bending mode: 30.7 Hz)Cadillac CTS Sedan (2008 – 2013) 19,143Cadillac CTS Sport Wagon (2012 – 2014) 18,416 (3.8% less than sedan)Cadillac CTS (2014 – ) 26,800Cadillac CT6 (2016 –) 36,600 (1st bending mode: 31.5 Hz) Link 1Link 2ChevroletChevrolet Camaro Convertible (2011 – 2015) 18 Hz (torsional, dynamic), 21 Hz (bending, dynamic)Chevrolet Cobalt 19,300Chevrolet Corvette C5 9,100Chevrolet Corvette C7 (2014 – ) 14,500Chevrolet Cruze 17,660Chevrolet Malibu (8th-gen, 2013 –2016) 23,000 (w/o moonroof)Chevrolet Malibu (9th-gen, 2016 -) 23,600 (w moonroof) ChryslerChrysler 300 (LX platform, 2005 – 2010) 17,897 (13,200 lb-ft/deg, 1st torsional moment: 40 Hz, 1st bending moment: 48 Hz)Chrysler 300M (LH platform, 1999 – 2004) 16,948 (12,500 lb-ft/deg)Chrysler Crossfire 20,140Chrysler Durango (not the latest generation) 6,800Chrysler Pacifica (2017 – ) 22,900 (1st torsional mode: 30.5 Hz; 1st bending mode: 37.6 Hz)Chrysler Sebring Convertible (FJ/JX, 1996 – 2000) 4,400Chrysler T own & Country (5th-gen, 2008 – 2016) 12,200 (1st torsional mode: 26.9 Hz; 1st bending mode: 32.2 Hz)DaewooDaewoo Lanos (1999 – 2002) 10,500Daewoo Nubira (1999 – 2002) 14,500DodgeDodge Neon (1st gen, 1995 – 1999) 6,000Dodge Neon (2nd gen, 2000 – 2005) 8,300Dodge Viper Coupe (2008 – 2010) 7,600Dodge Viper GTS-R 25,082Dodge SRT Viper (2013 – ) 11,400FerrariFerrari 355 10,000 (bending 7,100)Ferrari 360 Modena 23,000 (bending 10,100)Ferrari 360 Spider 13,800Ferrari 430 27,600Ferrari 430 Convertible 10,200Ferrari 458 33,120Ferrari 458 Spider 23,184 (70% of the Coupe)Ferrari 550 Barchetta Pininfarina 14,711Ferrari F50 34,600FIATFIAT Bravo 10,800FIAT Tempra Sedan 6,700FIAT Brava 9,100FIAT Bravo 10,600FiskerFisker Karma 35,000 (bending: 23,000)FordFord Fiesta 3-door (3rd gen, 1989 – 1997) 6,500Ford Focus 3-door 19,600Ford Focus 5-door 17,900Ford Fusion (2010 – 2012) 17,453 (1,000 kNm/rad)Ford Fusion (2013 – ) 19,286 (1,105 kNm/rad)Ford GT 27,100Ford GT40 MkI 17,000Ford Maverick 4,400Ford Mustang 2003 16,000Ford Mustang 2005 21,000Ford Mustang Convertible (2003) 4,800Ford Mustang Convertible (2005) 9,500GenesisGenesis G80 (2017 -) 39,400 (bending 11,600)Genesis G90 (2017 – ) 42,930GMCGMC Acadia (2007 – ) 25,900HoldenVE Commodore: 50% higher than VZVF Commodore: 5-6% higher than VEHondaHonda Accord Coupe (2008) – 20% better than 2007 model Honda Accord Sedan (2008 – 2012, 8th-Gen) 16,440 (actual test), 21,667 (CAE simulation)Honda Accord Sedan (2013 – present, 9th-Gen) 23,345Honda Civic Hatchback (6th-Gen, EK) 10,700Honda Civic Sedan (NA market 9th-Gen, 2012 – 2015) 28,800 (N/mm –attention: N/mm is different than nm/deg) Honda Civic Sedan (NA market 10th-Gen, 2016 –) 35,975 (N/mm)Honda Odyssey (5th-gen, 2018 – ) +44% from 4th-genHonda Ridgeline (2nd-gen, 2017 – ) + 28% from 1st-genHonda S2000 (1st-Gen, AP1) 7,100HyundaiHyundai Genesis Coupe (2010 – ) 22,500Hyundai Genesis Sedan (2009 – 2014) 33,966Hyundai Genesis Sedan (2015 -) 39,400 (bending 11,600)Hyundai Sonata (2006 – 2010) 14,600Hyundai i40/Sonata (US market) (2011 – ) 35,300InfinitiInfiniti G Sedan (2003 – 2006) 46.6 Hz (1st bending), 55.6 (1st torsional)Infiniti G Sedan (2007 – 2013) 23,000Infiniti M Sedan (2006 – 2010) 52 Hz (1st bending), 58.1 (1st torsional)JaguarJaguar F-Type Convertible (2014 – ) 18,000Jaguar F-Type Coupe (2015 – ) 33,000Jaguar X-Type Estate 16,319Jaguar X-Type Sedan 22,000Jaguar XF (X250, 2007 – 2015) ~17,300Jaguar XF (X260, 2016 – ) 22,000 (28% higher than X250)Jaguar XJ (X350, 2004 – 2009) 21,700Jaguar XK (X100, 1996 – 2006) 16,000Jaguar XKR-S Coupe (X150, 2011 – ) 28,400Jeep Grand Cherokee (WK2, 2010-) 23,000 (bending stiffness:10,200 N/mm)KoenigseggKoenigsegg 28,100Koenigsegg Agera 58,000Koenigsegg Agera R 65,000Koenigsegg CC8 28,100LamborghiniLamborghini Gallardo 23,000LamborghiniMurcielago 20,000Lamborghini Aventador 35,000Lamborghini Countach 2,600Lamborghini Gallardo Super Trofeo Stradale 35,000Land RoverLand Rover Freelander 2 28,000Land Rover Range Rover (L322, 2003 – 2012) 32,000 LexusLexus LFA 39,130Lexus LS460 – 2013 model 60% more than 2012 model LincolnLincoln Continental (2017 – ) 30,712 (1,760 kNm/rad, base roof), 20,766 (1,190 kNm/rad, w/dual-panel moonroof) LotusLotus 33 3,253Lotus Elan 7,900Lotus Elan GRP body 8,900Lotus Elise 10,000Lotus Elise 111s 11,000Lotus Elise S2 Exige (2004) 10,500Lotus Esprit SE Turbo 5,850Lotus Evora 26,600Lotus SID Concept 16,000MaseratiMaserati Coupe/4200 GT 23,000Maserati Quattroporte (5th-gen, M139, 2005 –2013) 31,360MazdaMazda CX-5 (2013 – 2016) 27,000Mazda CX-5 (2017 – ) 31,185 (15.5% increase, source from Mazda press release)Mazda MX-5 (NA, 1990 – 1993) 4,881Mazda MX-5 (NA, 1994 – 1998) 5,152Mazda MX-5 (NB, 1999 –2000) 5,219 (+1.3% torsional; +7.6% bending; +35% dynamic torsional)Mazda MX-5 (NB, 2001 – 2005) 6,367 (16-in wheels: +22% torsional; +16% bending); 5,532 (15-in wheels: +6% torsional; +13% bending);Mazda MX-5 (NC, 2006 – 2008) 8,132 (+47% torsional; +22% bending. See press release)Mazda RX-7 (FB) 9150Mazda RX-7 (FC) 10500Mazda RX-7 (FD) 15000Mazda RX-8 30,000McLarenMcLaren F1 13,500LexusMG ZT 24,000MG MGF 7,100MG MGTF 8,500Mercedes-BenzMercedes R230 SL-class (2006) 17,000 (top down), 21,000(top up)Mercedes R230 SL-class (2012) 16,399Mercedes R231 SL-class (2013) 19,400Mercedes W212 E-class 29,920Mercedes W221 S-class 27,500Mercedes W222 S-class 40,500MINIMINI Cooper (2003) 24,500MINI Cooper Convertible (1st gen) 9,000NissanNissan Maxima (8th-gen, A36, 2016 – ) 25%+ (7th-gen base), 6%+ (7th-gen sport) sourceNissan Micra 3-door (K11, 1992 – 2003) 4,000Nissan Sunny (B14, 1993 – 1998) 8,200Nissan Prairie (M11, 1988-1998) 7,500OpelOpel Astra G 3-door (1998 – 2004) 10,500Opel Astra G 5-door (1998 – 2004) 11,700Opel Astra G Sedan (1998 – 2004) 11,900Opel Corsa B 3-door (1993 – 2000) 6,500Opel Corsa C 3-door (2000 – 2012) 8,000Opel Omega B2 (1999 – 2003) 13,000Opel Vectra A 6,000Opel Vectra B 12,000Opel Vectra C 18.000PaganiPagani Zonda C12 S 26,300Pagani Zonda F 27,000Pagani Zonda Roadster 18.000PorschePorsche 911 Cabriolet 991 (2012) 11,699Porsche 911 Carrera GT 26,000Porsche 911 Carrera Type 997 33,000Porsche 911 Coupe 991 (2012) 30,359Porsche 911 Turbo (2000) 13,500Porsche 911 Turbo 996 27,000Porsche 911 Turbo 996 Convertible 11,600Porsche 959 12,900Porsche 987 Cayman 31,500Porsche Carrera GT 26,000RenaultRenault Sport Spider 10,000Renault Twingo I (1993 – 2007) 14,200Rolls-RoyceRolls-Royce Phantom 40,500RoverRover 600 20,800 (1st torsional vibration: 60 Hz) SaabSaab 9-3 Convertible (2008 – 2012) 11,500Saab 9-3 Sport Sedan (2008 – 2011) 22,000Saab 9-3 SportCombi (2008 – 2011) 20,548 SaleenSaleen S7 45,000SaturnSaturn Outlook (2007 – 2009) 25,900SubaruSubaru Impreza WRX (2nd-Gen, 2002 – 2007) 23,000 Subaru Impreza (4th-Gen, 2012 – ) 24,500TeslaTesla Model S 19,000, 1st torsional moment: 42 HzToyotaToyota Celica (T230, 2000 – 2005) 13,600Toyota Corolla 3-door hatchback (E110) 10,500Toyota Mark X (2004 – 2009) 16,000Toyota Starlet (80 Series) 7,600VolvoVolvo S60 (2001 – 2009) 20,000Volvo S60 (2011 –) 29,400 (47% increase of previous generation)Volvo S80 18,600Volvo XC90 (2003 – 2014) 21,400Volvo XC90 (2016 –) 27,392 (28% increase from first generation)VolkswagenVW Beetle (2012 – ) 26,000VW Fox 17,941VW Passat Estate (B6) 23,000VW Passat Estate (B7, European market, 2010 – ) 25,000 Link VW Passat Saloon (B7, European market, 2010 – ) 30,000VW Phaeton 37,000VW Golf IV 3-door 19,600VW Golf IV 5-door 17,600VW Golf V 18,400VW Golf V GTI 25,000VW Touareg (2008 – 2010) 36,900。
汽车车架的静态强度分析
汽车车架的静态强度分析汽车车架静态强度分析的目的是确定车架在不同负载下的应力和变形情况，从而判断车架是否能够承受正常工作条件下所受到的力和压力，并且保持结构的稳定性。
这需要进行力学计算和数值模拟，通过建立数学模型和采用适当的分析方法，来模拟和预测车架在不同工况下的受力情况。
在汽车车架的静态强度分析中，一般需要考虑以下几个方面：1.车架材料的选取：合理选择车架材料对保证车架的强度和轻量化具有重要影响。
常用的车架材料包括高强度钢、铝合金和碳纤维等。
根据车架的设计要求和使用环境的特点，选择合适的材料进行分析和计算。
2.车架的边界条件：在进行车架强度分析时，需要确定车架的边界条件，包括支撑结构、连接方式和外部负载等。
这些边界条件将直接影响到车架的受力情况和变形情况。
3.车架的结构设计：车架的结构设计是保证车架强度和刚度的关键。
合理的结构设计可以减小车架的重量，提高其强度和刚度。
在设计过程中需要考虑各个部件的布局、横截面形状和连接方式等因素，以满足设计要求。
4.车架的强度计算和模拟分析：在进行车架强度计算时，需要采用适当的力学理论和分析方法，例如有限元分析等。
通过对车架进行力学计算和数值模拟，可以得到车架的应力和变形情况，从而评估车架的强度和稳定性。
在进行汽车车架的静态强度分析时，还需要考虑不同工况下的负载情况。
例如，正常行驶时车辆的自重负载、车辆悬挂系统的负载和车轮悬挂加载等。
通过综合考虑这些因素，可以得到车架在不同工况下的强度和稳定性，并对设计进行优化。
总之，汽车车架的静态强度分析是保证车辆运行安全的重要环节。
通过对车架材料、边界条件、结构设计和负载情况等方面的分析和计算，可以评估车架的强度、刚度和稳定性，并为车架的优化设计提供指导。
汽车车身关键安装点静刚度分析及评价指标
车身关键安装点静刚度分析及评价指标1范围本标准规定了牛身关键安装点静刚度分析条件.建模方海I•况加载、数据处理及评价指标本标准适用丁本公司系列车型.2分析条件2.1分忻软件包括，a)前处1 更软件Hypcrmcshxb)解算软件Nastranrc)启处理软件Hy^crvi cw A2 2依抿附录A中农A 1规定要提供输入数据包插ta)口午身、玻瑙及开闭件泊模：b)口车身、玻璃、开闭件质址及材制等相关信息。
3建模方法按匚吐崖模耍求及规范对口车身辿:行建模Ja)单元尺寸控制在10左右；b)网格质圮控制标准’1)Jacobian>0.6；2)45<quad<lS5t3)30<tria<120：4)WarpingVlS5)aspect ratio<5i6)trianglcs<l(Wi t.4工况加载4.1对车身施加釣束务件，釣束过程为：a)斥戏式车身在前后减徹;B支座安装点釣束二个方向的平动口由度，如图1所示:b)非用鼓式车身在车身恳遥安装点釣束三个方向的平动白由度，如图2所示。
4.2对乍身俺加载荷.如用3所示.垂K 丁•关镶安装孔平面施加3U0 N 的載陥安装孔农面釣束囱积 视安装孔嫖栓垫片直徑而定.无撷栓的安装点如屐置点视接融面积大小而定C1233图1垠裁式车身约東位直图2罪承载式车身约束彳立直图3关犍安装点加我方式4.3涉及分析的所冇乍身关健安装点，见衷一表1车身关键安装点明细表5数据处理安装点静两度值按公式(L)进行计算：4F/S (1)式屮2/ —安装点静刚由，单住为牛顶毎理米5畑小：F——戦仏单位为牛(切r$——交装点位锹单红厘米<!mi> ■6评价指标艾键安装点静刚度评价原则为；G不低T标杆乍水平*b)不低T•数据阵中网级别车型平均水平,附录A（规范性附录）CAE分析数据输入淸单CAE分析数据输入清单編出G»/Qc-€Y-€AE-VD-04 识别号:SJSR-CAE■车型代号一口xX。
汽车车架的静态强度分析
汽车车架的静态强度分析1、水平弯曲工况水平弯曲工况下，车身骨架承受的载荷主要是由车身、动力总成、备用轮胎、电瓶、散热器、压缩机、油箱和油、司机座椅、乘客、行李箱、清洁水箱、玻璃等的质量在重力加速度作用下而产生的。
该工况模拟客车在平坦路面以较高车速匀速行驶时产生的对称垂直载荷。
它是经常行驶于平坦道路上的大客车主要运行情况，其车速较高、车身骨架扭转角不大，它主要承受由垂直振动所引起的较大的弯曲载荷。
载荷与边界条件水平弯曲工况下，车身骨架承受的载荷是主要质量在重力加速度作用下而产生的。
本文根据车载质量的空间布置情况将它们换算节点载荷施加在其布置位置的梁的节点上。
此外，为消除车身骨架的刚体位移，需要对骨架与悬架的装配位置的节点进行约束。
水平弯曲工况下，其边界条件为:约束前轮装配位置处节点的三个平动自由度UX, UY, UZ，从而释放三个转动自由度ROTX, ROTY, ROTZ;约束后轮装配位置处节点的垂直方向自由度UZ，释放其它自由度。
水平弯曲工况加载示意图2、极限扭转工况整车满载水平放置，后两轮固定，前轴间加一极限扭矩(前轴负荷的一半乘以轮距)，相当于客车单轮悬空的极限受力情况，模拟客车在崎岖不平的道路上低速行驶时产生的斜对称垂直载荷。
极限扭矩计算公式:T =P x L/2，其中T表示计算扭矩、p表示前桥悬挂负荷、L表示前轮轮距。
扭转工况下的动载，在时间上变化得很缓慢，所以惯性载荷也很小，因此，车身的扭转特性也可以近似地看作是静态的，而试验结果也证实了这一点，静态扭转试验和动载试验所测得的骨架的薄弱部位一致。
即静态扭转时骨架上的大应力点，就可以用来判定动载时的大应力点。
载荷与边界条件由于路面不平度的作用，汽车需要模拟两前轮之一悬空时，车身骨架静态极限扭转时承受的应力分布情况，这种情况下车身骨架的载荷同满载水平弯曲工况一样。
边界条件为:约束左(右)前轮装配位置处节点的三个平动自由度UX, UY, UZ，释放三个转动自由度ROTX, ROTY, ROTZ;释放右(左)前轮装配位置处节点的所有自由度;约束后轮装配位置处节点的垂直方向自由度UZ，释放其它所有自由度。
车身(车架)刚度CAE分析和试验方法
1. 约束白车身前左、右减振器座Y、Z二个方向的平动自由度（ ∆Y、∆Z ）。 2. 约束白车身后左、右弹簧座X、Y、Z三个方向的平动自由度（ ∆X、∆Y、∆Z ）。
注：若白车身的后悬架结构采用的是钢板弹簧结构，计算时约束点时就约束钢板弹簧的安装点处。
加载方法： 在通过前座椅处于导轨中间位置时H点的YOZ平面与门槛相交的位置（试验时可根据实际情况在
车架是非承载式车身安装动力总成、底盘系统的主要承载结构。 4 约束和加载方法
本章节定义了承载式轿车白车身、非承载式轿车白车身、皮卡驾驶室和车架（H系列商务车）的扭 转、弯曲刚度的约束和加载方式。 4.1 扭转刚度
用CAE方法计算扭转刚度时，不需要考虑扭转载荷方向的影响。而试验中载荷方向对结果会有微小 影响，因此应分别做两个方向的扭转刚度试验，并将两次试验结果的平均值作为最终结果。 4.1.1 承载式轿车白车身
改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否 可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
无 3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。 3.1 白车身
本流程内的白车身指带有前后保险杠横梁和前后风挡玻璃的车身金属骨架。如果车身侧围开有小 窗，且小窗玻璃和车身用胶粘连，这部分窗玻璃也应包含在内。如果副车架与车身刚性连接（副车架与 车身连接处没有胶套），或者有其它通过螺栓连接的用于提高车身刚度的零部件，也应包含在本流程定 义的白车身概念内。 3.2 车架
Q/SQR
奇瑞汽车有限公司企业标准
Q/SQR.04.091－2008
代替Q/SQR.04.091-2007
车身（车架）刚度 CAE 分析和试验方法
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数据来源是国外媒体给出的静态抗扭刚度评测欧洲很多车都有，可惜日系的只有马自达一家有，韩国和国产的数据没有，不过记得千张还是文说过G6的是20000。
Alfa Romeo 159 31,400#Alfa Romeo Spider 11,200 to 13,000# (depending on the roof opened or closed)Aston Martin DB9 Convertible 15,500#Aston Martin DB9 Coupe 27,000#Audi A2 11,900#Audi A8 25,000#Audi TT 10,000# (22Hz)Audi TT Coupe 19,000#Audi TT Coupe(2007) 28,500#Bentley Continental GTC Dyna. 30Hz (an incredible figure for a convertible)BMW 7 series 35,000#BMW E36 Touring 10,900#BMW E36 Z3 5,600#BMW E46 Convertible 10,500#BMW E46 Coupe (w/folding seats) 12,500#BMW E46 Sedan (w/folding seats) 13,000#BMW E46 Sedan (w/o folding seats) 18,000#BMW E46 Wagon (w/folding seats) 14,000#BMW E90 25% higher than E46BMW New X5 27,000# (Mixed Material Concept)BMW X5 23,500#BMW Z4 14,500# (Dyna. 21Hz)BMW Z4M Coupe 32,000# (all contributed by the fixed metal roof)BMW Z4M Roadster 16,000#Chevrolet Cobalt Dyna. 28 HzChrysler Crossfire 2007 20,140# (exceptionally)Chrysler Durango 6,800#Chrysler LX sedan 17,897#Chrysler Sebring 2007 24,275#Current F1 cars 15,000 - 40,000#Dodge Neon 6,000#Dodge Viper Coupe 7,600#Ferrari 355 10,035# (bending: 727 kg/mm)Ferrari 360 14,445# (bending: 1,032 kg/mm)Ferrari 360 Modena ~21,680 - 23,000#Ferrari 360 Modena Spider ~13,008 - 13,800#Ferrari 360 Spider 8,500#Ferrari 430 17,334#Ferrari 430 ~26,016 - 27,600#Ferrari F50 34,570#Ferrari F50 34,600#Fiat Grande Punto 3-door 19,700#Fiat Grande Punto 5-door 16,500#Ford GT ~29,000 - 30,352#Ford GT 27,100#Ford GT40 MkI 17,000#Ford Mustang 2003 16,000#Ford Mustang 2005 21,000#Ford Mustang Convertible (2003) 4,800# Ford Mustang Convertible (2005) 9,500# Jaguar XK Conv. 4.2 V8 15,300# Jaguar XK Coupe 4.2 V8 29,600# Jaguar X-Type Estate 16,319#Jaguar X-Type Sedan 22,000# Koengisegg CC8S 28,100# Koenigsegg CC-8 28,100# Koenigsegg CC8S 28,100# Lamborghini Gallardo 23,048#e Lamborghini Gallardo Coupe 28,000# Lamborghini Murcielago 20,000# Lotus 33 3,253#Lotus Elan 7,900#Lotus Elan GRP body 8,900#Lotus Elise 10,000#Lotus Elise 10,500#Lotus Elise 111s 11,000#Lotus Elise S2 Exige (2004) 10,500# Lotus Esprit SE Turbo 5,850#Lotus-STP Indy car 1965 4,067# Magna Steyr MILA Concept 9,250# Mallite McLaren 1966 13,558#Mazda Miata NC 8,800#Mazda NA and NB 6,000#Mazda Rx-7 ~15,000#Mazda Rx-8 30,000# (hard to believe) McLaren F1 13,500#MG ZT 24,000#MGF 7,100#MGF 7,100#MGTF 8,500#Mini (2003) 24,500#MINI Cooper Convertible 9,000#MX-5 (mk1) 6,000# (approx)MX-5 New 2006 8,800#Pagani Zonda C12 S 26,300#Pagani Zonda S 26,300#Pagani Zonda S 7.3 26,300#Porsche 911 Turbo (2000) 13,500#Porsche 911 Turbo 996 27,000#Porsche 911 Turbo 996 Convertible 11,600#Porsche 911 Turbo non-conv 27,000#Porsche 959 12,900#Porsche 996 Turbo Convertible 11,600#Porsche Cayman 31,500#Renault Sport Spider 10,000#Rolls Royce Phantom 40,000#Saab 9-3 Sedan 2008 22,000#Saab 9-3 SportCombi 21,000#Saab New 9-3 Convertible 11,500#SPT-Paxton turbo Indy car 1967 47,453#Superperformance Coupe 8,134#Viper Coupe ~12,000#Viper GTS-R race car 25,082#V olvo S60 20,000#V olvo S80 18,600#VW Bugatti Veyron 60,000# (Highest)VW Fox 17,941#VW Golf 4 Door(1980) 4,900# (BIW from old car)VW Golf V 25,000#VW Golf V GTI 25,000#VW Passat 32,400#VW Polo 19,000#VW SEA T Cupra Sport Ibiza (Rally car) 35,928#VW Touareg 36,900# (Very good)部分数据来源：/faculty/feraboli/papers/roadster.pdf/2061109.003/page10/new-bmw-x5-in-depth/showthread.php?t=210895/EnglishVersion/ColumnNissan.htm/group2/body/index.htm/2060202.008/bugatti-veyron-structural-design/2061109.003/page10/new-bmw-x5-in-depth/2060412.008/page4/bentley-continental-gtc-in-depth/2070821.007/page3/new-2008-honda-accord-revealed-in-depth /vehicle/z12765/default.aspx/cars/chrysler/sebring.html/forum/showthread.php?t=101689/eve/forums/a/tpc/f/648600998/m/25810151021/articles/110402.html/faculty/feraboli/papers/roadster.pdf/vb/showthread.php?t=189795&highlight=torsional+stiffness抗扭刚度主要表达车身的结实程度。
不结实的车，在一个轮子上了马路牙子的时候，都能看到车身的微微变形，这个就是抗扭刚度造成的。
抗扭刚度有静态和动态2种，除此之外还有静态抗弯刚度指标。
这些指标都是越高越好（成本和其它条件所限，不会太高）。
举一个比较严重的例子：曾经有媒体试车试架某国产车（不是我隐瞒，原消息里就没提到品牌），经过了激烈驾驶后，车身刚度不够造成车身变型，车门打不开，记者被卡在车里出不来，后来动用了救援工具才得以脱身……当代的乘坐用汽车，对静态抗扭刚度一般要求达到4,000 ~ 9,000 Nm/deg范围内，高性能车要求更高的数值，一般在内15,000–30,000 N m/deg点评：●Rolls Royce的Phantom，用沉重的车身换来了4万牛·米/度的静态抗扭刚度，这是一个相当高的值，也是一个不得不提高的值，因为它的车身很重，马力很强劲。
●德国大众研发的1001匹马力怪兽“布加迪·威龙”，为了能够跑到400km/h，竟然造出了6万牛·米/度的恐怖级车身！！！（参见[url=/2060202.008/bugatti-veyron-structural-design]http:// /2060 ... n-structural-design[/url]）●大众途锐的车身有3万7千牛·米/度的静态抗扭刚度，而且这个值是用承载式车身创造出来的。