1.垂向弯曲刚度
弯曲刚度是指车身受到垂直方向的力时的抗变形能力。为了准确地模拟车身的弯曲刚度,实验测试或者计算时,在车身的前后位置约束住,然后在车身中间位置加载,根据加载力的大小及车身在垂直方向的变形量,就可以得到车身的弯曲刚度。
图6.2.1 车身静刚度计算模型
图6.2.1所示为车身静刚度计算模型,其中除了白车身以外,通常还包括工装夹具模型,因为夹具在测试过程中也存在变形,对结果有影响。
测试或者计算弯曲刚度时,车身前、后端要约束住,一般约束前、后减振器座中心位置,也有的约束后弹簧座。加载点可以是在座椅R点,也可以是在门槛梁,根据规范选取。位移测试点为图中的实心圆标记,一般选取门槛梁上的点。
弯曲刚度的计算公式如下式所示:
EI=Wa2b2/[3δ(a+b)] (6.1)
式中各符号的代表意义如图6.2.2所示。EI为弯曲刚度,W为加载力,a和b分别为加载点到前后约束点的距离,L为轴距,L=a+b,δ为加载点的垂直方向位移。
上式的计算方法中将轴距考虑进来,其优点是可以将不同级别车进行横向对比。
2.前端横向弯曲刚度
前端横向弯曲刚度是为了评价车身在受到横向激励时的抗变形能力,如汽车在转向时,动力总成产生横向运动,因此会使车身受到很大的横向力。车身横向的抗变形能力影响汽车的稳定性。
图6.2.2 弯曲刚度计算示意图
图6.2.3所示为前端横向弯曲刚度计算边界条件。通常在门槛梁的前、后端约束,在车身纵梁前端施加横向激励,变形测试点如图6.2.4所示。刚度计算公式如下:(www.xing528.com)
EI=2.0/δ (6.2)
式中,EI为刚度;δ为横向变形量,通常取测试点的平均值。
图6.2.3 前端弯曲刚度计算边界条件
图6.2.4 测试点位置
车身后端横向弯曲刚度同前方横向弯曲刚度类似,加载点为纵梁后端,测试点为车身后端。
3.主要安装点间刚度
车身上有许多受力点,如减振器座、悬架摆臂安装点等。为了评价这些点的刚度,需要对这些点进行刚度分析和评价。
图6.2.5所示为前减振器座中心间刚度计算约束点。门槛梁后端全约束,前端只约束Z向。加载点及测试点如图6.2.6所示。在左、右减振器座中心施加3kN方向相反的力。位移测试点为左、右减振器座中心垂直投影到纵梁上的点。
图6.2.5 前减振器座中心间刚度
图6.2.6 加载点及位移测试点
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