汽车在使用过程中要承受扭转、弯曲等多种载荷的作用，因此，车身要求具有足够的刚度。如果刚度不足，那么在日常使用过程中，可能会出现很多问题，如异响、风噪、内饰脱落等。
车身作为一个完整的子系统，通过悬置、衬套等弹性元件与底盘连接。以车身为质量，以悬架及轮胎的刚度和减振器的阻尼构成的振动系统，在低频范围内存在六阶刚体模态，如上下跳动（Bounce）、俯仰（Pitch）、侧倾（Roll）等。这些模态频率低，容易受路面激励的影响而激发，发生整车抖动、偏频等低频振动，给车内乘员带来不舒适感。
车身还具有多种弹性振动模态，如弯曲、扭转、局部弯曲等。这些振动模态对整车NVH性能具有直接的影响。
1.弯曲振动
车身结构细长，前后方向尺寸大，因此，垂向及横向刚度低，车身最基本的振动模式是垂向和横向弯曲。而路面激励和发动机激励多是垂向的，因此，垂向弯曲模态最容易被激发起来。如图3.3.1所示为车身垂向一阶弯曲模态，如图3.3.2所示为车身垂向二阶弯曲模态。
图3.3.1 车身垂向一阶弯曲模态
图3.3.2 车身垂向二阶弯曲模态
车身垂向弯曲通常包括一阶弯曲和二阶弯曲。一阶弯曲有两个模态节点，一般位于前、后减振器中心处，车身中部和头部、尾部的振动相位相反。而二阶弯曲则有三个模态节点，除了前、后减振器中心外，B柱附近也有一个，模态节点前后的振动相位是相反的。
除了上述整体弯曲以外，有的车型还存在局部弯曲，如前端垂向弯曲、后端垂向弯曲。这是由于前后刚度不均造成的，如图3.3.3所示。
横向弯曲通常指前端的横向弯曲，由于前端框架的横向刚度相对于整车来说较弱，因此，横向弯曲模态容易出现，而整车横向弯曲模态则不容易出现，如图3.3.4所示。
图3.3.3 后端垂向弯曲
图3.3.4 前端横向弯曲
车身的弯曲模态一般在30Hz附近，与发动机的怠速激励很接近，因此，车身弯曲模态很容易被发动机激励激发起来，引起振动和噪声问题。如怠速振动就是车身弯曲模态被发动机怠速激励激发起来，使车身产生振动，并带动转向盘振动。
车身后端弯曲模态稍高，一般在50Hz左右。而车身声腔模态也在同一频段，因此，车身后端弯曲模态很容易激发起车内声腔模态，出现轰鸣噪声。
车身的横向弯曲模态与操纵稳定性有关。车辆在转弯时，会产生横向激励，如果车身横向刚度过低，则会影响车辆的操纵稳定性，给乘员带来不舒适的感觉，严重时还有发生事故的风险。
2.扭转振动
汽车属于长方形结构，存在扭转振动模态。汽车最常见的扭转模态包括后端扭转和整车扭转，如图3.3.5和图3.3.6所示。特别是MPV、SUV等车型，后端扭转模态较低。(www.xing528.com)
图3.3.5 车身后端扭转
图3.3.6 整车扭转
扭转模态作为NVH重要目标之一，在工程设计阶段要重点关注。从车身截面、接头刚度、白车身扭转模态等入手，保证最终整车状态下的扭转模态达标。一般来讲，后门框的结构对扭转模态影响最大，在设计过程中要优先考虑，尽量使后门框形成封闭结构、各部位刚度均匀。
车身扭转模态对异响影响最大。如果车身扭转刚度过低，那么受到激励时，扭转振幅过大，使得搭载在车身上的内饰件产生过大的相对运动，这是产生异响最主要的原因。同时，车门、风窗玻璃等处的开口变形量也很大，会产生过高的风噪声。
如果车身的扭转刚度过低，那么车身受到激励后，会产生过大的变形，使得焊点、螺栓等处的应力过高，影响车身的疲劳寿命。
3.局部振动
车身除了上述的整体振动以外，还存在局部振动。特别是前围板、地板、顶盖、备胎盆等面积较大的板件，都存在局部振动模态。如图3.3.7所示为车身局部模态，发生在后地板处。
图3.3.7 车身局部模态
车身局部模态常常是引起NVH问题的主要原因，如座椅安装点局部模态，会引起座椅的振动。地板和前围板局部模态通常是引起轰鸣噪声的主要原因。如图3.3.8所示为顶盖局部模态引起的车内轰鸣噪声。通过加强后，顶盖局部模态改善，车内噪声也有明显降低。
图3.3.8 顶盖局部共振噪声的改进
车身设计过程中，地板、前围板、顶盖、侧围、车门内板等面积较大的板件要关注局部模态。对这些位置应该设定目标，并采取结构优化设计以满足目标要求。这些板件的面积大，因此厚度不能太厚，否则会造成重量超标。可以在板面上设计加强筋、增加加强板、采取曲面形状等措施。如图3.3.9及图3.3.10所示为地板的结构优化设计过程。在原结构的基础上，设计了两种优化结构，一种是设计加强筋，另外一种是设计成曲面形状。通过动刚度对比，可以了解到曲面结构的性能最佳。
图3.3.9 地板曲面设计
图3.3.10 不同结构地板的动刚度
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