基于模態應變能分析的車輛后門內板結構優化

摘 要：本文針對開發車型后門內板局部模態頻率未達到參考車型問題，通過模態應變能分析進行結構優化以提升內板局部模態頻率。首先，通過HyperMesh建立后門鈑金結構有限元模型并進行模態分析，識別模態發現內板局部模態未達標；然后，進行模態應變能分析找出內板局部模態薄弱點；最后，結合內板結構特點補強剛度不足的地方，提升內板局部模態頻率。研究結果表明，基于模態應變能分析方法針對應變能集中位置補強結構能夠有效地提升后門對應模態頻率，提升后門動態性能。

關鍵詞：后門內板 局部模態 模態應變能 結構優化

0 引言

車門系統是整車的重要組成部分，其模態性能好壞直接影響整車NVH性能，而整車NVH性能又是衡量整車乘坐舒適性的重要指標。因此，車門模態性能對乘客乘坐舒適性的主觀感受有重要影響。車門模態如果與車輛發動機或行駛路面激勵頻率耦合，那么可能引起共振放大鈑金振幅導致轟鳴或異響。

王正興等通過有限元方法對揚聲器盆架進行模態及諧響應分析，在其低頻模態應變能集中位置進行優化，使揚聲器盆架一階模態頻率由547.3Hz提高至1031.6Hz，且模態應變能趨于均勻分布，以減小振動對揚聲器帶來的危害[1]。金棟等針對因與尾門30Hz呼吸及外板中間模態耦合共振引起的某SUV車型車內低頻轟鳴聲問題，通過尾門30Hz模態振型分析確定在尾門內外鈑金之間加裝一種復合材料制成的支架，提高尾門結構薄弱點，使工況測試的關鍵峰值30Hz附近聲壓級下降5dB，經評估主觀可接受[2]。……