【技贴】Trimmed Body一般建模流程及细节！ / 开普饭

一、Trimmed Body的概念

是指将车门、发动机舱盖、行李箱盖、座椅、转向管柱、内饰件和隔声垫等结构安装在白车身上，形成了内饰车身，即Trimmed Body，简称为TB。

二、Trimmed Body模态分析的目的

TrimmedBody模态分析可得到各系统或零部件的模态频率及振型，检验其是否满足要求，以及为制定模态分布提供数据支撑。

三、Trimmed Body的一般建模流程

1、TB模型一般包括以下（不限于）：

a) 车身：前地板总成、后地板总成、左车门总成等完整的数据及质量；

b) 外饰：前保险杠、后保险杠等完整数据的质量及质心位置；

c) 内饰：仪表板总成、副仪表板总成等完整数据的质量及质心位置；

d) 附件：前车门玻璃升降器总成、车门密封条总成等完整的数据；

e) 动力：动力蓄电池完整数据、质量；冷凝器及电子风扇总成、质心位置；

f) 电器：前雨刮器总成、蓄电池及其支架装置数据、质量、质心、转动惯量；线束安装位置、质量；

g) 底盘：前副车架总成数据、制动踏板总成等完整的数据及质量。

2、TB建模所需要的相关材料参数如下（不限于）：

a) 冷却系统减振垫动刚度；

b) 开闭件的密封条、缓冲块动刚度；

c) 车身粘胶材料参数，弹性模量、密度、泊松比；

d) 车身阻尼材料参数，弹性模量、密度、泊松比、阻尼。

3、TB中一些附件建模方法（不限于）：

（1）蓄电池用CONM2单元模拟，包含转动惯量特性。用RBE2单元将CONM2单元与电池托架连接起来，电池托架用RBE2单元连接在车身上。

（2）安全带卷收器用CONM2单元模拟，位于安全带卷收器的质心位置。用RBE3单元将CONM2单元连接在车身上。

（3）冷却系统 (含冷却风扇及其他部件)用CONM2单元模拟，CONM2单元包含转动惯量特性，位于其质心位置。用RBE2单元将CONM2连接在冷却模块横梁的衬套位置。

（4）备胎用CONM2单元模拟，包含转动惯量特性，位于备胎的质心位置，如下图所示。用RBE3单元模拟接触的区域，轮胎和接触区域之间采用RBE2和一组BUSH单元模拟。

（5）内饰板用CONM2单元模拟，位于内饰板的质心位置，用RBE3单元将CONM2单元连接在车身上。

（6）非结构质量通常用来模拟均匀分布在结构表面的内饰件，如地毯、防火墙隔热垫、阻尼垫、沥青涂层等，使用NSM属性模拟。阻尼垫可以用实体单元模拟，在结构敷贴阻尼垫的位置建立2～3层的六面体单元，与钣金结构的壳单元节点耦合。

（7）前排座椅应建立详细有限元模型，钢丝网采用1D单元模拟；座椅骨架结构的宽度若较大时（如大于20mm），建议采用2D单元模拟。坐垫、头枕、靠背采用质量点模拟。

（8）仪表板在TB模态分析时可以用质量点模拟，CONM2单元包含转动惯量特性，用RBE3单元将CONM2单元连接在车身上。若有详细模型建议采用。

（9）方向盘骨架建议用六面体或四面体（需为二阶单元）单元划分，安全气囊用CONM2和RBE3模拟。转向管柱应建立详细的模型，建立一个BUSH单元(局部坐标系内)模拟管柱的轴承转动。

（10）门铰链应用六面体单元划分，在厚度方向上要2～3层单元，铰链用RBE2和BEAM单元模拟，注意释放绕铰链轴旋转方向的自由度，两个铰链的旋转轴需要同轴。

（11）车门锁体建议采用质量点模拟，用RBE2+BUSH单元模拟锁和车身的连接，BUSH单元模拟锁的刚度。

（12）门盖密封条用弹性单元模拟，密封条刚度建议采用试验值，采用RBE3+CBUSH+RBE3方式或vector建模，详情请参阅《采用Vector的TB密封条建模应用研究》一文。

（13）阻尼设置，如对于车身焊接结构件的阻尼一般为0.06，车身非焊接结构件的阻尼一般为0.02，流体阻尼一般为0.12-0.16，阻尼片阻尼根据实测获得。

（14）......

四、Trimmed Body的模态分析

1、TB一般进行自由模态分析，典型的计算频率为0-80Hz，输出振型及应变能；

2、典型的模态有方向盘转动模态（一般小于1Hz）；TB一阶弯曲模态、一阶扭转模态、前端横摆模态、前端弯曲模态；转向系统一阶垂向模态、一阶横向模态；座椅模态、门盖模态等；

3、模态识别方法可采用四点法、十点法或二十四点法等。具体可参阅《车身典型结构模态识别方法研究》一文等。

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