賀鑫 汪躍中 董華東

摘 要：在某款純電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，為滿足NVH及整車安全要求，提高乘車舒適性及滿意度，利用CAE軟件建立含后副車架安裝點(diǎn)的白車身有限元模型，并進(jìn)行剛度分析，根據(jù)CAE分析結(jié)果提出優(yōu)化方案，再對(duì)優(yōu)化方案進(jìn)行剛度分析，最終找出有效提高后副車架安裝點(diǎn)剛度的最佳方案，滿足性能要求，節(jié)約產(chǎn)品開發(fā)成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，同時(shí)為后副車架結(jié)構(gòu)改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。

關(guān)鍵詞：后副車架;剛度分析;優(yōu)化設(shè)計(jì);CAE

中圖分類號(hào)：U463.32 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）06-19-05

Abstract： In the design and development process of a blade electric vehicle， in order to meet the safety requirements of NVH and the whole vehicle and improve the comfort and satisfaction of the vehicle， the finite element model of the white body with the installation point of the rear sub-frame is established by CAE software， and the stiffness analysis is carried out. Based on the analysis results of CAE， the optimization scheme is put forward， and then the stiffness score of the optimization scheme is made. Finally， find out the best scheme to effectively improve the stiffness of the installation point of the rear sub-frame， meet the performance requirements， save the cost of product development， shorten the product development cycle， and provide an important basis for the improvement and optimization design of the rear sub-frame structure.

Keywords： Rear subframe; Stiffness analysis; Optimum design; CAE

CLC NO.： U463.32 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）06-19-05

前言

后副車架作為汽車底盤結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵零部件，可以支撐前后車橋、懸掛[1]，可以顯著提升駕駛操作性、乘坐安全性及舒適性等整車性能要求[2]。而后副車架安裝點(diǎn)剛度作為評(píng)價(jià)整車操穩(wěn)性能的重要指標(biāo)，為滿足NVH及整車安全要求，提高乘車舒適性及滿意度，需要對(duì)后副車架安裝點(diǎn)進(jìn)行剛度分析。

本文首先利用Hypermesh前處理軟件建立某款純電動(dòng)汽車含后副車架的白車身有限元模型，轉(zhuǎn)換格式后導(dǎo)入Nastran軟件進(jìn)行剛度分析，最后再根據(jù)HyperView軟件考察在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期是否滿足設(shè)計(jì)需求，針對(duì)CAE分析結(jié)果提出五種優(yōu)化方案，最終找出能有效提高后副車架安裝點(diǎn)剛度的最佳方案，滿足性能要求，節(jié)約產(chǎn)品開發(fā)成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，同時(shí)為后副車架結(jié)構(gòu)改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。

1 理論分析

1.1 CAE分析簡介

CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）是計(jì)算機(jī)技術(shù)和工程分析技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)，主要用計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行性能與安全可靠性分析，通過模擬工作狀態(tài)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中存在的缺陷，并針對(duì)性優(yōu)化以保證滿足性能和安全可靠性要求[3]。

1.2 剛度分析理論基礎(chǔ)

根據(jù)表8可知，原始方案后副車架后安裝點(diǎn)Y、Z方向剛度均小于目標(biāo)值，不滿足要求;五種優(yōu)化方案后副車架后安裝點(diǎn)Y、Z方向剛度均相對(duì)原始方案有所提升，其中優(yōu)化方案1-4后副車架后安裝點(diǎn)Y方向剛度小于目標(biāo)值，不滿足要求;優(yōu)化方案5后副車架前、后安裝點(diǎn)X、Y、Z方向剛度均大于目標(biāo)值，滿足要求。因此在和設(shè)計(jì)人員討論后，考慮采用優(yōu)化方案5。

4 結(jié)論

（1）利用CAE分析軟件建立含后副車架安裝點(diǎn)的白車身有限元模型，進(jìn)行剛度分析后發(fā)現(xiàn)不滿足要求，需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

（2）根據(jù)原方案的分析結(jié)果，提出五種優(yōu)化方案，均相對(duì)原方案剛度值有所提升，且優(yōu)化方案5最佳，滿足性能要求。

（3）通過CAE技術(shù)對(duì)含后副車架安裝點(diǎn)的白車身有限元模型不斷優(yōu)化，最終確定最佳方案，為后副車架安裝點(diǎn)的改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。

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