2011年第2期
文章编号：10094687(2011)02-004204
车辆与动力技术 Vehicle & Power Technology
轿车车身顶棚的有限元模态分析申秀敏，刁金冬，李进，王勇，邱斌（中国汽车工程研究院汽车NVH及安全控制国家重点实验室，重庆400039）
总第122期
摘要：以力帆520车型为原型，建立其车身顶棚结构的有限元模型，运用有限元模态分析技术，并基于 Hypermesh有限元软件计算，得到了200Hz以下的低额段车身质棚的模态频率及振型，根据振型图找出了轿车
车身顶棚结构的薄弱环节，为车身的结构设计和改进提供了可靠的理论依据。关键词：车身顶棚；有限元；模态分析
文献标识码：A
中图分类号：TB535
FiniteElementModalAnalysis of CarRoof Panel
WANGYong，
DIAO Jin-dong，1
LI Jin，
SHENXiu-min，
QIUBin
(China Automobile Engineering ResearchState Key Laboratory of Vehicle NVH and
Safety Control, Chongqi 400039, China)
Abstract: Take LIFAN 520 as a prototype, a finite element model of its roof panel is built. By using finite element modal analysis technique, the natural frequencies and mode shapes of the roof are calculated below the frequency band of 200Hz with Hypemesh. By means of the calculating results, the weakness of the roof panel is found, which provides scientific basis for further body structure design.
Key words: car roof panel; finite element; modal analysis 薄板件是汽车车身的重要组成部分，容易受到
外界激励产生结构振动噪声，而低频段车身的大部分声能是由车身板壁振动辐射产生的(1-2)。经研究表明，车身顶棚由于振动向车内辐射低频噪声是车内噪声的主要来源之一，200Hz以下的低频段是一个值得重视的待殊频段，该频段低频噪声能造成司乘人员的强烈不适感"]，因此，对车身顶棚进行模态分析得到其结构的固有频率，从而找出薄弱位置或与其它激振源的激励频率相耦合的频段，利用改进结构、增强局部刚度等方法以提高汽车的乘坐舒适性以及安全性和可靠性。
模态分析理论 1
模态分析是结构动态设计及设备故障诊断的重要方法(4)，一个N自由度的振动系统的运动微分方程可以写为[5]
1()[]+1()[+1()[]
(t)，
(1)
式中：[M]，[C],[K］分别是系统的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵；(t)1是激励向量；x(t)， 1()1，x()1分别为位移向量、速度向量和加速度向量
由于模态是系统结构的固有特性，与外部的载
收稿日期：20100914
作者简介：申秀收（1982-），女，博士，研究方向：汽车报动与噪声控制方面研究万方数据