汽车车身设计质量控制及防振吸声措施

（1）车身布置车身布置直接影响了整车的使用性能，在整车开发过程中，与造型设计同时进行。它以整车基本定义为输入条件，包括产品定义、整备质量、基本尺寸、轴荷分配、驱动形式、发动机布置、乘员空间、行李箱容积、整车基本构造、性能要求等。车身布置主要分为轮罩形状和地板布置、发动机舱和前围布置、车室内部及后围布置、其他仓储类零件布置，见表1-1和表1-2。

表1-2 其他布置活动

表1-1 轮罩形状和地板布置

（2）车身力学分析由于车身结构布置应使车身构成连续完整的受力系统和载荷路径，所以车身布置完成后应对车身进行相关力学分析，随着设计的深入，车身模型需要参数化、详细化，见表1-3。

表1-3 力学分析内容

（3）车身结构刚度汽车刚度包括整体刚度和局部刚度。车身刚度对整车刚度有主要影响，车身局部断面形状和加强件的使用影响了局部刚度。车身整体刚度设计分为弯曲刚度和扭转刚度，一般利用灵敏度分析、接头优化对车身刚度进行优化。局部刚度主要关注车身支撑部位刚度、板壳零件刚度及杆件截面的应力集中问题。

（4）动力学分析在分析车身刚度的同时，可以进行车身结构动力学分析，这也是设计质量控制应关注的主要内容，见表1-4。

（5）车身NVH特性研究NVH是指Noise（噪声）、Vibration（振动）、Harsh-ness（声振粗糙感），是人体触觉、听觉和视觉等感官的综合感受。NVH特性指标有车身系统模态特性、声学振动灵敏度、噪声衰减特性、动力总成振动及其辐射噪声等，研究内容有刚弹耦合系统和声固耦合系统仿真分析等。通过整车模型和模拟激励，从而进行NVH特性诊断，诊断指标有乘员耳旁声压级、关键部位的振动。

表1-4 动力学分析内容

在车身详细结构设计过程中，为了降低噪声和振动，工程上经常会采取一些防振吸声措施。常用指标见表1-5。应用在车身部位和材料种类的防振吸声措施见表1-6。

表1-5 防振吸声措施和评价指标

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表1-6 防振吸声措施应用区域和材料

（6）车身抗撞性设计汽车碰撞通常分为正面碰撞、侧面碰撞、后面碰撞、滚翻和行人碰撞等。根据要求对象不同，汽车安全分为主动安全和被动安全。主动安全是指汽车所具有的减少交通事故发生的能力；被动安全是指发生交通事故时，保护乘员免受伤害的能力。

车身碰撞性设计的主要内容是合理设计结构吸能和碰撞载荷的传递路径，优化各部分车身结构刚度后，对主要梁结构和接头结构进行设计，以达到乘员舱的刚度需求，见表1-7。

表1-7 不同碰撞形式下的刚度组织要点

（7）车身疲劳寿命分析车辆在行驶过程中，受到路面不平产生的交变载荷作用，易引发车身疲劳强度问题，疲劳和断裂是导致车身承载结构破坏的主要原因。影响疲劳强度的因素有很多，可以归纳为材料本身的性质、零件几何形状、表面质量、工作条件、表面处理和残余应力，见表1-8。

表1-8 疲劳强度影响因素和评价指标

车身的疲劳寿命分析需要完成以下任务：首先建立整备车身模型，并以此为基础建立整车刚柔组合模型，用于动力相应分析；通过载荷通道获得危险车身通道载荷；通过各种循环事件载荷进行初步疲劳应力计算，识别危险循环事件载荷；综合循环事件载荷进行车身结构系统疲劳寿命计算，得出基于参考名义应力的安全系数。该项工作从项目的初期阶段开始，直到项目完成而结束。

（8）车身闭合件设计车身闭合件包括车门、发动机舱盖、行李箱盖等部件。该类零件设计时要重点考虑影响其运动功能性。

在明确了人机关系要求尺寸、车身总宽、车身侧面外形曲面等造型要求、与门框配合关系等输入条件后，开始进行车门铰链和门边结构设计、车门内部布置、车门与车身侧围的配合设计及性能分析，详见表1-9。

表1-9 车身布置工作内容

其他盖类零件设计时需要输入车身造型和配合零件的相关信息，设计过程中需要控制的信息包括零件刚度、密封性、降噪等。盖类零件开合功能的好坏受到铰链和锁止机构的影响。