车身是轿车的关键总成之一，白车身的强度决定了整车的安全性、经济性，白车身的制造成本也是整车制造成本中的主要构成部分。
      本研究经过对某轿车白车身在扭转工况、垂直工况、转弯工况、制动四种工况强度分析的基础上，针对车身某些零部件组成改变了材料牌号，针对修改之后的白车身模型进行了同样五种工况下的强度校核，结果表明降低成本后的白车身满足强度要求，最终对车身强度没有影响的前提下降低了白车身的制造成本。白车身有限元模型的建立采用有限元分析法壳体时，主要分析类型为平板型壳单元。壳体单元基本的理论假设是：壳体产生小变形时，可以忽略沿壳体厚度方向的变形，并且认为直法线假设成立，即变形后中而法线保持为直线且仍为中而的法线，与薄板不同的是，板的中而是平而而壳的中而是曲而，壳体变形时中而不但发生弯曲，而且也将产生而内伸缩变形。
      边界条件：如图所示，约束前后减震器塔位置自由度，加载：在垂直工况下施加3.5倍的重力加速度，在转弯工况下施加1.0倍的重力加速度，在制动工况下施加0.7倍的重力加速度。
      各工况强度分析结果如表所示。从分析结果可以得出制动工况应力最小49.2MPa，车身应力强度有过多富余，垂直工况应力最大为183MPa，安全系数为1.85，其他各个工况下车身强度均符合要求。
      白车身应力强度有过多富余，而试图通过改变车身壳体厚度需要重新设计磨具，制造成本将大大提高，也会耗费大量时间，为此本研究这里选择在不影响车身强度基础上，通过降低车身某些零部件的材料牌号来达到降低车身制造成本的目的。
      从白车身上选取2个应力较大区域，各区域的位置如图所示。由于只改变材料的牌号，对白车身载荷基本无改变，以上2个区域部件应力较大，分别为130MPa，125MPa，均低于材料屈服极限。由于本次材料牌号降低部件均不在以上2个区域，表明本次材料牌号降低在扭转工况下不影响白车身强度。
      按照未降低材料牌号之前的边界条件，模拟垂直3.5倍加速度模拟分析后的应力云图如图。由统计分析结果可以看出，垂直3.5倍工况下最大应力发生在左右前减震器塔处，按照此处材料的屈服极限计算得出，安全系数为2.1，2.05，安全系数较高，表明车身此处强度符合要求。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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