白车身静刚度测试方法研究
白车身刚度强度测定
试验对象准备
试验用白车身可包含对象为白车身本体、风窗玻璃(顶部风窗)、罩盖(及翼子 板)、车门、保险杠及其支架、悬架和副车架。按零部件与总体刚度关系考虑 的需要或者实际情况选择，具体如下。 a.带风窗玻璃(项部风窗)，不计其他。 b.不装风窗玻璃、无四门两盖，装有翼子板、悬架(或带副车架)。
扩散硅压力传感器
白车身弯曲刚度试验的结果评估
(1)在弯曲工况时，对于中央1点加载的情况可以比照 简支梁进行核算 。普通乘用车车身弯曲刚度计算见图 4。
白车身弯曲刚度试验的结果评估
白车身弯曲刚度试验的结果评估
式中，EI为普通乘用车车身弯曲刚度，N · m ；F为等 效载荷，N；L 为前后悬挂固定座支撑点纵向距离， m：b、a分别是前后支撑点与载荷的距离，m：Z为 垂直方向弯曲挠度，m；X为计算Z值点到前支撑点与 集中载荷的距离，m。
扩散硅压力传感器
量程：
测量范围：-100KPa～60MPa
基本特性： 抗过载和抗冲击能力强，过压可达量程的数倍，甚至用硬物直接 敲打测量元件也不致使其损坏，且对测量精度毫无影响。 稳定性高，每年优于0.1%满量程，这个技术指标已达到智能 型压 力仪表水平；温度漂移小，由于取消了压力测量元件中的中介液， 因而传感器不仅获得了很高的 测量精度，且受温度梯度影响极小。 精度： 精度等级：0.1级、0.2级、0.5级
陶瓷压阻压力传感器
基本特性：
陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度 范围高达-40～135℃，而且具有测量的高精度、高稳定 性。电气绝缘程度>2kV，输出信号强，长期稳定性好。
精度： 精度等级：0.5级
陶瓷压阻压力传感器
扩散硅压力传感器
工作原理 扩散硅压力变送器通过温度传感器把温度信号变为电信号，再由前置放大器把此 电信号放大滤波，送往CPU的A/D 转换模块进行模拟量到数字量的变换，最后由 CPU进行数据处理并显示及PWM输出。原理框图如下： 被侧介质---〉传感器---〉电子线路---〉输出信号 被测介质的压力直接作用于传感器的陶瓷/扩散硅膜片/上，使膜片产生与介质压 力成正比的微小位移，正常工作状态下，膜片最大位移不大于0.025毫米，电子 线路检测这一位移量后，即把这一位移量转换成对应于这一压力的标准工业测量 信号。超压时膜片直接贴到坚固的陶瓷基体/扩散硅上，由于膜片与基体的间隙 只有0.1毫米，因此过压时膜片的最大位移只能是0.1毫米，所以从结构上保证了 膜片不会产生过大变形，该传感器具有很好的稳定性和高可靠性。
白车身及四门两盖静态刚度测试系统设计
白车身及四门两盖静态刚度测试系统设计白车身及四门两盖静态刚度测试系统是用于汽车生产线的质量控制设备之一。
本文将会介绍一个设计该系统的方案。
方案一：定位激光仪系统设计该方案主要是基于激光测量技术，并且利用独立的定位激光器为参考载体，通过车身上测量传感器采集的位置来分析车身四门两盖的静态刚度。
该系统设计需要5个定位激光器来完成对车身和门盖的扫描，并使用测量传感器对车身的高度、宽度及长度进行测量。
同时，传感器在车身上的位置也需要准确的识别，可以通过高精度反射标记来标示。
为了处理测量结果，该系统的数据处理单元需要包括高性能计算机、测量数据软件，以及连续自动化控制器（PLC）等组成部分。
数据处理单元可将4门、两盖以及车身各个自由度的刚度数值进行分析，并可以生成报告以及相关数据图表。
方案二：车架式测试系统设计该方案主要是基于车架式测试，利用单元测试样车在车架上进行翘曲及扭转的测试。
该测试方案使用4个分别对应车辆四个车轮的负载单元，同时还有2个用于测试门的推拉力测力传感器，和2个用于测试前后盖板的传感器。
为了处理测量结果，测试系统的数据处理单元需要包括高性能计算机、测量数据软件，以及连续自动化控制器（PLC）等组成部分。
数据处理单元可将4门、两盖以及车身各个自由度的刚度数值进行分析，并可以生成报告以及相关数据图表。
尽管两个方案的硬件有所不同，但都需要适当的人员培训和维护来确保系统的正常运行。
此外，这些系统也需要完善的安全保护措施，确保测试人员的安全以及车辆的完好无损。
总之，白车身及四门两盖静态刚度测试系统是汽车关键技术之一，它对于保证汽车产品质量具有至关重要的意义。
通过本文提供的两个方案，生产厂家可以结合实际情况，选择合适的技术方案，以达到准确、高效、安全的测试目的。
除了硬件设计以外，白车身及四门两盖静态刚度测试系统的软件也是至关重要的，其需要能够对接相应的硬件设备，并能够准确、高效地采集和处理数据。
同时，软件还需要具备易于操作的特点，以便测试人员能够快速掌握使用方法。
白车身静刚度试验系统研究
０ 引言
现 代 绝 大 多数 轿 车 都 采 用承 载 式 车 身 结构 ， 这 种 车 身 几 乎 承 担 了 车 辆 使 用 过 程 中 的 所 有 载
荷 ，车 身 刚 度 变 得 尤 为 重 要 。如 果 刚 度 不 够 ， 不
转 角弧 度 ；ｒ ａ ｄ 。
弯 曲刚 度可 用车身 载 荷与车 身 门槛 或纵 梁 处 的 最 大弯 曲挠度的 比值来 表示 ，弯 曲刚度 公式 为 ：
ＥＩ ＝Ｆ／６
仅 会 引 起 车 框 、窗 框 、 发 动 机 仓 和 行 李 箱 等 的变 形 ，影 响 车 身 结 构 的 安 全 性 、可 靠 性 和 舒 适性 ，
度可 表述 为 ：
Ｋ＝Ｍ／
图 １ 系统 不 意 图
２ ． １ 加 载装 置
加 载 装 置 使 用 的 是Ｉ Ｓ Ｔ液 压 伺 服 系统 ，该 系
统具 有 响 应速 度快 ，灵 敏 度 高 、动 态 性 能 好 等 优 势 ， 能 够 准 确 控 制 载 荷 大 小 、 加 载 方 式 和 移 动
用表明 ，该系统能够实现车身静刚度的准确测量 。 关键 词 ：弯扭刚度 ；Ｏ＃；串行通信
中图分类号 ：Ｕ ４ ６ ７ ． ３ ；Ｔ Ｐ ２ ７ ４ 文献 标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ９ － ０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２ （ 上） 一０ １ １ ６ 一 Ｏ ４
：
波 ，三 角 波 ， 组 合 波 等 ）对 车 身 施加 作 用 力 。作 动 器 上 的 传 感 器 测 量 力 或位 移 的 大 小 ，并 将 信 号
SAE-C2009C168白车身静刚度分析
1郾 25m, 所以 该 车 的 最 大 扭 转 载 荷 为 M = 0郾 5 伊 1025 伊 9郾 8 伊
1郾 565N·m = 7835N·m。
摇 摇 采取逐步加载的方式进行加载, 得到相应转矩下该车的
转角和扭转刚度见表 3。
表 3摇 各载荷工况下轴间扭转角和抗扭刚度
转矩 / N·m
转角 / ( 忆)
1562
SAE鄄C2009C168
2009 中国汽车工程学会年会论文集摇
白车身静刚度分析
张雷摇 陶其铭摇 丁锡幸
安徽江淮汽车股份有限公司技术中心
摇 摇 揖 摘要铱 摇 本文采用 UG 和 ANSYS 软件建立了某国产中高级轿车白车身有限元模型, 通过对其刚度的分析和对国内外同 级别的车型进行比较来判断该轿车的刚度情况。 针对分析结果和相关车型的比较后对该车刚度情况做了一定的分析, 通过相 关实验进行验证, 为后续相关的优化和改进提供了依据。 摇 摇 揖 关键词铱 摇 轿车摇 白车身摇 ANSYS摇 刚度分析
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SAE鄄C2009C168
2009 中国汽车工程学会年会论文集摇
源的限制, 单元的基本大小要有一定的限度。 本文将车身结 性, 而单元的质量是模型质量的有力保证。 本文网格划分采
构单元的基本尺寸定为 25mm, 对于比较平整的部位单元尺 取手动控制的划分方法, 即控制单元长度, 进行整体划分,
图 4摇 整车焊点情况
2郾 2摇 单元的选取及单元特性
摇 摇 本文选用 ANSYS 提供的三维板单元 Shell63。 Shell63 既 具有弯曲能力又具有膜力, 可以承受平面内载荷和法向载 荷。 本单元每个节点具有 6 个自由度, 即: 沿节点坐标系 X、 Y、 Z 方向的平动和绕节点坐标系 X、 Y、 Z 轴的转动。 应力刚化和大变形能力已经考虑在其中。 在大变形分析( 有 限转动)中可以采用不变的切向刚度矩阵[3] 。 三维板壳单元 示意图如图 5 所示。
轿车白车身弯扭静刚度试验方法研究
10.16638/ki.1671-7988.2021.09.033轿车白车身弯扭静刚度试验方法研究王多华（重庆车辆检测研究院有限公司，重庆404100）摘要：随着汽车人均保有量的增加，人们对汽车舒适性的要求越来越高，轿车车身刚度是影响整车舒适性的重要指标之一，同时它还影响汽车的安全性能。
在汽车车身开发阶段，各大车企都会测试自己所开发车型的白车身刚度情况。
文章主要分析了白车身弯扭刚度试验结果影响因素以及各试验方法的差异性，为后续的车身开发者提供一点思路与建议。
关键词：白车身；弯扭刚度中图分类号：U467 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)09-117-03Research on Test Method of Bending Torsional Static Stiffness of Car Body in WhiteWang Duohua（Chongqing Vehicle Test & Research Institute Co., Ltd., Chongqing 404100）Abstract: With the increase of car ownership per capita, people have higher and higher requirements for vehicle comfort. Car body stiffness is one of the important indicators affecting the comfort of the vehicle, and it also affects the safety performance of the car. In the stage of auto body development, all major car companies will test the stiffness of their developed models in BIW. This paper mainly analyzes the influence factors of BIW bending and torsion stiffness test results and the differences of various test methods, and provides some ideas and suggestions for the follow-up body developers.Keywords: BIW; Bending and torsion stiffnessCLC NO.: U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)09-117-031 引言轿车在不平路面行驶或高速行驶时，时刻承受着弯曲、扭转、空气阻力等多方面作用力，若是汽车自身刚度不够，或刚度分布不合理，就很有可能出现车身整体或局部变形过大，严重影响乘员乘坐舒适性和安全性的情况。
轿车白车身模态和静刚度的试验和CAE
轿车白车身模态和静刚度的试验和ＣＡＥ东南（福建）汽车工业有限公司研发中心蔡坚勇宋名洋［摘要］本文介绍利用ＡＩｔａｉｒ／ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ软件创建某紧凑型轿车白车身有限元模型，运用ＭＳＣ／Ｎａｓｔｒａｎ软件求解白车身结构的固有模态、静态弯曲刚度和扭转刚度。
介绍相关试验方法，并把试验值和ＣＡＥ分析值进行比较。
验证了ＣＡＥ分析模型的有效性，认为该车型车身具有较好的动态特性和静态扭转刚度。
［关键词］白车身；模态；弯曲刚度；扭转刚度当前，ＣＡＥ（计算机辅助工程分析）技术已经成熟，在国外大型汽车企业中得到了广泛应用，在我国一些大型汽车企业为了提升自主研发能力。
已将ＣＡＥ技术应用到新车型研发中，且获得了良好的效果。
本文分别利用试验方法和ＣＡＥ分析方法求解某紧凑型轿车白车身的模态、静态刚度值，并把试验值和ＣＡＥ分析值进行比较，验证了ＣＡＥ分析值的可靠性。
１白车身ＣＡＥ模型创建该车轴距２５ｌＯｍｍ．前轮距ｌ４７２ｍｍ。
后轮距１４６５ｍｍ。
采用Ａｌｔａｉｒ／ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ软件创建白车身ＣＡＥ模型，钣金件用壳单元模拟，共有４４４０３１个，其中三三角形壳单元１４１２４个．占３．２％，单元尺寸５～１５ｍｍ，粘胶和焊点采用实体单元模拟，共５１９５个。
烧焊和螺栓采用刚性单元模拟。
单元质缱符合企业给定标准。
为减少ＣＡＥ建模的工作耸．采用同一个白车身ＣＡＥ模型进行以上所有工况分析。
材料属性南企业提供的参数设置，见表１。
白车身ＣＡＥ模型如图ｌ所示。
表１材料参数图１白车身ＣＡＥ模型２白车身模态试验和ＣＡＥ分析模态分析技术源于２０世纪３０年代提出的将机电进行比拟的机械阻抗技术，是用于对机械系统、土建结构、桥梁等工程结构系统进行分析的现代化方法和手段川。
模态试验是通过试验设备，采集激励点信号和测肇点的响应信号，经过软件分析处理后获得结构固有频率和相应振型。
它可以验证和校核有限元模型的合理性，为后续进行静刚度或其它ＣＡＥ分析提供一个合理的有限元模型。
基于分析和试验的微型客车白车身刚度研究
白车身有限ห้องสมุดไป่ตู้模型如图 2 。
图3 Fig． 3
白车身扭转变形云图
Displacement contour of BIW in torsional cases
3
图2 Fig． 2 白车身有限元模型 BIW FEM model
白车身刚度试验
2
2． 1
白车身刚度有限元分析
约束条件 利 用 有限元 方法 分析 白 车 身 刚度， 要注意所施 加的约束条件应与试验约束条件等效一致。本文在 前悬 架 、 后减振器安装处 利 用 RBE 2 单 元 模拟 塔 形 支撑。扭转情况下， 约束 后 塔 形 支 撑 处 的 6 个 自 由 度， 在前塔形支撑 处 施 加 大小 相 等 方向 相 反 的 竖 直 方向的集中载荷。 弯曲工 况 下， 约束 前 后 塔 形 支 承 的 6 个自由度， 并在座椅处施加均布载荷。 2 ． 2 计算结果 扭转刚度用来表征车身在凸凹不平路面上抵抗 斜对称 扭 转 变 形 的 能 力， 扭转刚度值可以按照式 ［9 ］ ( 1 ) 计算: M K niu = ( 1) d fl + d fr d rl + d rr 180 － π Yf Yr
[(
) (
)]
M = 0． 5 × 前 轴 最 大 载 式中: M 为 所 施 加 的 力 矩， d fr 分别为前端左右塔形支撑 处 变形 量 荷 × 轮距; d fl ， d rr 分别为后端左右塔形支撑处变形量 绝 绝对值; d rl ， ; Y ， Y 对值 f r 分 别 为 前 轴、 后轴左右塔形支撑处的 距离。 白车身的扭 转 变形 如 图 3 ， 由 于 汽 车后 端 塔 形 d rl ， d rr 都 取 0 ， 支承 完 全 固 定， 该车扭转刚度约为 4330 N·m / ( ° )
某多功能商用车白车身静动态特性试验与分析
某多功能商用车白车身静动态特性试验与分析近年来，随着商用车市场的不断发展，多功能商用车日益成为人们使用频率最高的车辆之一。
然而，随着多功能商用车型号的不断增加，相应的车辆静态和动态特性成为了各生产厂家争相攻克的难题。
为此，本文将介绍某多功能商用车白车身静动态特性试验与分析。
一、试验介绍某多功能商用车白车身静动态特性试验是通过对该车白车身在静止和运动状态下的各项特性进行系统测试，以分析与评估该车的性能和可靠性，并为后续的优化改进提供技术支持。
试验主要包括车辆稳定性测试、制动性能测试、悬挂系统测试等多个方面，旨在实现全面覆盖和研究。
二、试验过程及结果1. 车辆稳定性测试车辆稳定性是商用车行驶中至关重要的一项性能指标，本次试验采用了紧急转向试验与侧倾试验两种方式进行测试。
（1）紧急转向试验制动状态下，将车辆从正常行驶速度中，突然进行急转弯，通过分析车辆的漂移角度、滑移率和横倾角度等参数，评估车辆的稳定性能。
结果显示：该车辆在紧急转向时，稳定性表现良好，无明显波动。
（2）侧倾试验通过通过倾斜台车辆安装位置，测定侧倾角度及侧倾振幅。
结果显示：该车辆侧倾角度较小，保持稳定性较好。
2. 制动性能测试制动性能是车辆行驶过程中不可或缺的重要性能指标，本次试验通过进行加速状态下的紧急制动试验、牵引状态下的制动试验，以全面测定车辆的制动性能。
结果显示：该车辆在紧急制动和牵引制动测试中，制动距离和制动时间均表现良好。
3. 悬挂系统测试悬挂系统是车辆行驶安全性和舒适性提升的重要环节，本次试验采用了不同路面环境下的悬挂测试方案，以全面评估车辆的悬挂性能。
结果显示：该车辆悬挂系统在复杂路面情况下表现优秀，对于各种路况都能保持稳定行驶。
三、分析结果基于试验结果，本文对某多功能商用车白车身静动态特性进行深入分析，可知该车辆在车身结构、动力系统以及悬挂系统等方面均表现出色。
在车辆驾乘体验方面，该车辆更注重驾乘者的舒适感受，针对不同路面环境，采取多重减震和隔音技术，实现了良好的颠簸减缓和噪音降低效果。