汽车车身安装点动刚度不同处理方法研究

本文摘要（由AI生成）：

本文讨论了车身动刚度的分析、处理方法及优化策略。动刚度随频率变化，影响车辆NVH性能。介绍了动刚度的基础知识和模态频率响应分析方法，详细说明了平均动刚度法、指数法、面积法和三分之一倍频程法等处理方法，并指出了不同方法间的差异。对于动刚度不合格的优化，提出了结合应变能、ODS等优化措施，并建议参考相近车型结构。文章强调了动刚度在整车NVH开发中的重要性，并提醒读者在性能目标定义时统一方法，以确保分析优化的指导意义。

动刚度即刚度是随频率变化的，当激励点和响应点是同一点的时候，所得到的刚度为原点动刚度。车身动刚度分析所考察的是在所关注的频率范围内该接附点的刚度水平，刚度过低必然引起更大的噪声。

一、基础知识

动刚度分析方法一般采用模态频率响应方法，对车身某一点进行激励，得到同一点的响应，即为原点动刚度，相关理论可参考公 众号《NVH基础回顾》一文。通过运动方程可得到动刚度为：Kd=F/X，动刚度是与激励频率有关的函数，随着频率 ω 的变化而改变，包含实部和虚部。

图1 原点动刚度示意图

我们知道动刚度可用以下形式表述：

IPI为加速度与力的比值，即为加速度导纳，在实际工程中人们为了更好交流，一般将IPI表述为动刚度：

如通过计算，我们一般将曲线处理成以下形式，横坐标为频率，纵坐标为加速度，这种曲线实际为加速度导纳曲线，但我们也称为动刚度曲线。

图2 原点动刚度曲线

二、动刚度的一般处理方法

1、动刚度结果处理一般有平均动刚度法、指数法、面积法以及三分之一倍频程法等。

2、其中面积法是通过IPI曲线所包围的面积计算得到，其公式推导如下：

如下图所示，X向纵坐标与横梁在20-200Hz范围内围成的面积，通过面积可计算得到所需要的接附点动刚度，该方法更符合理论，也更接近实际。

3、三分之一倍频程方法主要是通过中心频率进行计算，可去除局部峰值的影响，在有些企业应用广泛，如一般动刚度考虑50-200Hz，200-500Hz或20-200Hz，200-500Hz等等，下图为三分之一倍频程中心频率与带宽关系。

图3 三分之一倍频程中心频率与带宽

图4 三分之一倍频程动刚度曲线

三、动刚度不同处理方法的差异

1、如某一接附点动刚度曲线如下，横坐标为频率，纵坐标为加速度，其中红色线为参考线。

图5 某一接附点动刚度曲线

2、通过采用不同方法可得到不同的动刚度结果，其结果列表如下（20-200Hz范围内）。

3、通过各种方法得到的动刚度有所差异，但在实际工程中，在性能目标定义时应该统一同一种方法即可，包括分析及后面的实车测试，这样的分析优化等才具有一定的指导意义。

四、动刚度不合格优化方法初探

1、接附点动刚度是局部点刚度特性，在实际优化过程中，可以结合应变能、ODS等，如将L形改为几字形、增加加强筋、优化接头、搭接合理、增加合适的加强件等。

2、可以参考相近车型结构，如某车型右悬置与轮罩搭接，提升右悬置Y向动刚度，这种结构现应用非常普遍。

3、动刚度在整车NVH开发中具有非常重要的地位和作用，其性能好坏直接影响整车NVH性能，在前期动刚度分析中，特别是关键点的动刚度最好能优化到合理水平。

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