白车身刚度（2.1.1 Body Stiffness）

说明：

白车身刚度主要包括扭转刚度和弯曲刚度，直接做刚度分析比较简单，但本工具可以基于白车身刚度约束，进行料厚灵敏度分析、料厚与材料（支持钢与铝两种材料）减重优化及模型更新。由于每个件对应一个PSHELL属性，因此可以针对每个钣金件，考虑拉延与强度等因素，来输入实际的料厚系列值进行优化。

 

扭转刚度分析：

  加载：建议扭矩为 3000N.m

  约束：前碰撞横梁中心3自由度；后悬弹簧支座中心：左侧123自由度，右侧13自由度。

  计算公式：

  单位：N.m/deg

 

弯曲刚度分析：

  加载：前后约束位置中心处门槛梁，建议左右分别加载力为2000N

  约束：前减振：左侧23自由度、右侧3自由度；后悬弹簧支座：左侧123自由度、右侧13自由度。

  计算公式：，测量点是加载位置线所对应的门槛梁底侧或外蒙皮处

  单位：N/mm

 

轻量化系数示意图与计算公式：

  白车身轻量化系数，其中m为BIW白车身结构质量（不包括前风挡玻璃），单位为Kg；C_t为BIP白车身扭转刚度（包括前风挡玻璃），单位为N.m/Deg；A为轮距与轴距的乘积，单位为m²；

 

建议在白车身基本框架（特别是碰撞传力路径）已经确定后，才进行料厚与材料的减重优化。事实上，白车身的减重主要受被动安全性能的限制，而不是刚度与强度。经过验证，如果仅考虑白车身的刚度，现有白车身至少可以减重1/3。

 

另外注意有限元分析是理想状态，与测试进行对比时，要在考虑实际试验条件后进行修正。

 

燃油乘用车的白车身刚度（不带前风挡玻璃、带前后碰撞横梁总成）参考值如下表：

白车身	A00	A0	A	B	C	D
质量/Kg	220(±20)	240(±20)	310(±20)	320(±20)	340(±20)	650(±20)
扭转刚度/N.m/deg	9000 (±1000)	10000 (±1000)	12000 (±1000)	14000 (±1000)	16000 (±1000)	20000 (±1000)
弯曲刚度/N/mm	18000 (±1000)	18000 (±1000)	14000 (±1000)	12000 (±1000)	16000 (±1000)	18000 (±1000)
一阶扭转频率/Hz	_	32 (±2)	32 (±2)	30 (±2)	30 (±2)	30 (±2)
一阶弯曲频率/Hz	_	50 (±2)	48 (±2)	46 (±2)	50 (±2)	45 (±2)

 

功能：

1、选择约束和加载，进行白车身刚度分析；

2、针对白车身扭转与弯曲刚度，进行料厚灵敏度分析；

3、输入白车身刚度目标值，进行料厚与材料的白车身减重优化；

4、根据减重优化结果，更新白车身模型；

 

操作示例：

1、基于白车身刚度工况，进行料厚与材料的白车身减重优化；

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