【原】【技貼】Trimmed Body一般建模流程及細節(jié)！

CAE之家 2021-01-28

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一、Trimmed Body的概念

是指將車門、發(fā)動機艙蓋、行李箱蓋、座椅、轉(zhuǎn)向管柱、內(nèi)飾件和隔聲墊等結(jié)構(gòu)安裝在白車身上，形成了內(nèi)飾車身，即Trimmed Body，簡稱為TB。

二、Trimmed Body模態(tài)分析的目的

TrimmedBody模態(tài)分析可得到各系統(tǒng)或零部件的模態(tài)頻率及振型，檢驗其是否滿足要求，以及為制定模態(tài)分布提供數(shù)據(jù)支撐。

三、Trimmed Body的一般建模流程

1、TB模型一般包括以下（不限于）：

a) 車身：前地板總成、后地板總成、左車門總成等完整的數(shù)據(jù)及質(zhì)量；

b) 外飾：前保險杠、后保險杠等完整數(shù)據(jù)的質(zhì)量及質(zhì)心位置；

c) 內(nèi)飾：儀表板總成、副儀表板總成等完整數(shù)據(jù)的質(zhì)量及質(zhì)心位置；

d) 附件：前車門玻璃升降器總成、車門密封條總成等完整的數(shù)據(jù)；

e) 動力：動力蓄電池完整數(shù)據(jù)、質(zhì)量；冷凝器及電子風(fēng)扇總成、質(zhì)心位置；

f) 電器：前雨刮器總成、蓄電池及其支架裝置數(shù)據(jù)、質(zhì)量、質(zhì)心、轉(zhuǎn)動慣量；線束安裝位置、質(zhì)量；

g) 底盤：前副車架總成數(shù)據(jù)、制動踏板總成等完整的數(shù)據(jù)及質(zhì)量。

2、TB建模所需要的相關(guān)材料參數(shù)如下（不限于）：

a) 冷卻系統(tǒng)減振墊動剛度；

b) 開閉件的密封條、緩沖塊動剛度；

c) 車身粘膠材料參數(shù)，彈性模量、密度、泊松比；

d) 車身阻尼材料參數(shù)，彈性模量、密度、泊松比、阻尼。

3、TB中一些附件建模方法（不限于）：

（1）蓄電池用CONM2單元模擬，包含轉(zhuǎn)動慣量特性。用RBE2單元將CONM2單元與電池托架連接起來，電池托架用RBE2單元連接在車身上。

（2）安全帶卷收器用CONM2單元模擬，位于安全帶卷收器的質(zhì)心位置。用RBE3單元將CONM2單元連接在車身上。

（3）冷卻系統(tǒng) (含冷卻風(fēng)扇及其他部件)用CONM2單元模擬，CONM2單元包含轉(zhuǎn)動慣量特性，位于其質(zhì)心位置。用RBE2單元將CONM2連接在冷卻模塊橫梁的襯套位置。

（4）備胎用CONM2單元模擬，包含轉(zhuǎn)動慣量特性，位于備胎的質(zhì)心位置，如下圖所示。用RBE3單元模擬接觸的區(qū)域，輪胎和接觸區(qū)域之間采用RBE2和一組BUSH單元模擬。

（5）內(nèi)飾板用CONM2單元模擬，位于內(nèi)飾板的質(zhì)心位置，用RBE3單元將CONM2單元連接在車身上。

（6）非結(jié)構(gòu)質(zhì)量通常用來模擬均勻分布在結(jié)構(gòu)表面的內(nèi)飾件，如地毯、防火墻隔熱墊、阻尼墊、瀝青涂層等，使用NSM屬性模擬。阻尼墊可以用實體單元模擬，在結(jié)構(gòu)敷貼阻尼墊的位置建立2～3層的六面體單元，與鈑金結(jié)構(gòu)的殼單元節(jié)點耦合。

（7）前排座椅應(yīng)建立詳細有限元模型，鋼絲網(wǎng)采用1D單元模擬；座椅骨架結(jié)構(gòu)的寬度若較大時（如大于20mm），建議采用2D單元模擬。坐墊、頭枕、靠背采用質(zhì)量點模擬。

（8）儀表板在TB模態(tài)分析時可以用質(zhì)量點模擬，CONM2單元包含轉(zhuǎn)動慣量特性，用RBE3單元將CONM2單元連接在車身上。若有詳細模型建議采用。

（9）方向盤骨架建議用六面體或四面體（需為二階單元）單元劃分，安全氣囊用CONM2和RBE3模擬。轉(zhuǎn)向管柱應(yīng)建立詳細的模型，建立一個BUSH單元(局部坐標(biāo)系內(nèi))模擬管柱的軸承轉(zhuǎn)動。

（10）門鉸鏈應(yīng)用六面體單元劃分，在厚度方向上要2～3層單元，鉸鏈用RBE2和BEAM單元模擬，注意釋放繞鉸鏈軸旋轉(zhuǎn)方向的自由度，兩個鉸鏈的旋轉(zhuǎn)軸需要同軸。

（11）車門鎖體建議采用質(zhì)量點模擬，用RBE2+BUSH單元模擬鎖和車身的連接，BUSH單元模擬鎖的剛度。

（12）門蓋密封條用彈性單元模擬，密封條剛度建議采用試驗值，采用RBE3+CBUSH+RBE3方式或vector建模，詳情請參閱《采用Vector的TB密封條建模應(yīng)用研究》一文。

（13）阻尼設(shè)置，如對于車身焊接結(jié)構(gòu)件的阻尼一般為0.06，車身非焊接結(jié)構(gòu)件的阻尼一般為0.02，流體阻尼一般為0.12-0.16，阻尼片阻尼根據(jù)實測獲得。

（14）......

四、Trimmed Body的模態(tài)分析

1、TB一般進行自由模態(tài)分析，典型的計算頻率為0-80Hz，輸出振型及應(yīng)變能；

2、典型的模態(tài)有方向盤轉(zhuǎn)動模態(tài)（一般小于1Hz）；TB一階彎曲模態(tài)、一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)、前端橫擺模態(tài)、前端彎曲模態(tài)；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一階垂向模態(tài)、一階橫向模態(tài)；座椅模態(tài)、門蓋模態(tài)等；

3、模態(tài)識別方法可采用四點法、十點法或二十四點法等。具體可參閱《車身典型結(jié)構(gòu)模態(tài)識別方法研究》一文等。

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