王叢，湯湧，麻桂艷

（華晨汽車工程研究院質(zhì)量項目管理室，遼寧 沈陽 110141）

前言

汽車輕量化是近幾年行業(yè)內(nèi)最重要的設(shè)計方向，各大主機(jī)廠在推出換代產(chǎn)品時，都會對整車重量有嚴(yán)格的限制要求，而車身重量又在整車重量占有相當(dāng)大的比重，因此在車身的重量目標(biāo)限制下，就要求白車身的開發(fā)既要滿足各項性能目標(biāo)又要滿足輕量化的設(shè)計理念，所以對車身的性能目標(biāo)定義的準(zhǔn)確性和實用性就有了更高的要求。

1 性能目標(biāo)定義流程

依據(jù)項目車型的主時間計劃，在項目立項后，針對項目定義的主要市場競品車型，開展競品分析，然后綜合競品分析結(jié)果和性能庫中的性能值定義初版的車身性能目標(biāo)，再后對初版性能目標(biāo)進(jìn)行評審及驗證，最后確定終版性能目標(biāo)值，詳見圖1。

圖1 性能目標(biāo)定義流程圖

2 車身性能庫

針對車身的主要性能項，通過收集和整理，建立相應(yīng)的競品車型的車身性能庫，性能庫中應(yīng)包含如下信息：車型狀態(tài)信息（如品牌、車型、上市時間、尺寸、軸距、輪距等）、重量、扭轉(zhuǎn)剛度、一階整體扭轉(zhuǎn)模態(tài)、一階整體彎曲模態(tài)[1]等。車身性能庫的建立是一項長期的積累工作，庫中的樣本車型越多越具有行業(yè)普遍性，因此需要長期堅持樣本車型數(shù)據(jù)的積累。

3 扭轉(zhuǎn)剛度目標(biāo)的定義

車身的扭轉(zhuǎn)剛度是衡量車身性能的一項重要指標(biāo)，對整車的操控性能和 NVH性能都有較大的影響[2]。在整體汽車行業(yè)內(nèi)車身扭轉(zhuǎn)剛度的試驗測試方法基本一致，因此車身的扭轉(zhuǎn)剛度值具有較好的橫向?qū)Ρ刃浴５跈M向?qū)Ρ戎靶枰_認(rèn)試驗時的車身自然狀態(tài)（如試驗車身是否包含風(fēng)擋玻璃、前后副車架、前防撞橫梁、儀表板橫梁等），只有試驗車身自然狀態(tài)一致的情況下，才可進(jìn)行結(jié)果的對比。

在進(jìn)行扭轉(zhuǎn)剛度目標(biāo)定義時，首先對性能庫中對應(yīng)的車型數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，篩選條件為車型相同（如 SUV、兩廂車、三廂車、MPV、是否承載式車身結(jié)構(gòu)等[3]），然后基于篩選結(jié)果繪制扭轉(zhuǎn)剛度性能曲線圖，如圖2所示。

圖2 扭轉(zhuǎn)剛度性能曲線圖

在圖2中，橫坐標(biāo)為軸距，縱坐標(biāo)為扭轉(zhuǎn)剛度值，圖中的每個數(shù)據(jù)點(diǎn)代表一臺競品車的試驗結(jié)果，依據(jù)這些競品樣本可以粗略的繪制一條趨勢線，這條趨勢線代表在行業(yè)內(nèi)車身扭轉(zhuǎn)剛度與軸距的一個平均水平，再依據(jù)我們要定義的車型軸距與趨勢線的交點(diǎn)對應(yīng)的扭轉(zhuǎn)剛度值就可以做為初版的扭轉(zhuǎn)剛度目標(biāo)，最后依據(jù)車型的市場定位（如是否有高于市場競品的操控性和NVH要求），對此目標(biāo)值進(jìn)行二次修正，這時就可以確定該車型的車身扭轉(zhuǎn)剛度性能的初版目標(biāo)值。

4 整體彎、扭模態(tài)目標(biāo)的定義

車身的一階整體彎、扭轉(zhuǎn)模態(tài)，是衡量車身NVH性能的一項重要指標(biāo)。通?；贜VH部門定義的模態(tài)分布圖所要求的區(qū)間，車身設(shè)計人員盡可能的提高一階整體彎、扭轉(zhuǎn)模態(tài)結(jié)果，力求得到一個最好的NVH效果，其定義方法基本同扭轉(zhuǎn)剛度目標(biāo)的定義方法一致，首先對性能庫中對應(yīng)的車型數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行篩選， 同樣要求試驗車身的自然狀態(tài)一致。然后基于篩選結(jié)果繪制一階整體彎、扭模態(tài)性能曲線圖，如圖 3、圖4所示。

圖3 扭轉(zhuǎn)模態(tài)性能曲線圖

圖4 彎曲模態(tài)性能曲線圖

在圖3和圖4中，橫坐標(biāo)為軸距，縱坐標(biāo)為扭轉(zhuǎn)、彎曲模態(tài)值，圖中的每個數(shù)據(jù)點(diǎn)代表一臺競品車的試驗結(jié)果，依據(jù)這些競品樣本可以粗略的繪制一條趨勢線，這條趨勢線代表在行業(yè)內(nèi)車身扭轉(zhuǎn)剛度與軸距的一個平均水平，再依據(jù)我們要定義的車型軸距與趨勢線的交點(diǎn)對應(yīng)的扭轉(zhuǎn)剛度值就可以作為初版的扭轉(zhuǎn)剛度目標(biāo)，最后依據(jù)車型的市場定位（如是否有高于市場競品的操控性和NVH要求），對此目標(biāo)值進(jìn)行二次修正，這時就可以確定該車型的車身扭轉(zhuǎn)、彎曲模態(tài)性能的初版目標(biāo)值。

5 結(jié)論

通過以上所述車身主要性能目標(biāo)的分析方法，可以在項目前期快速的擬定車身的主要性能目標(biāo)，再依據(jù)中后期 CAE的分析驗證，對性能目標(biāo)進(jìn)行修正，極大的提高了性能目標(biāo)定義的準(zhǔn)確性和實用性。