随着人们生活水平的提高,人们对汽车综合性能的要求日益提高。对于包含数以千计零件、结构极其复杂、运行工况恶劣多变的汽车,为了减轻振动强度,降低噪声水平,提高乘车舒适性,必须重视其结构动态特性的设计优化。车身作为汽车的三大总成之一,它的结构决定了整车的力学特性。因此,分析车身的动态特性尤为重要。模态分析技术是对汽车结构动态特性的预测、测试和修改的重要的技术之一。本文是结合某公司新平台轿车的开发项目进行的。该新平台轿车项目在原有车型基础上对车身进行了全新开发。通过对其车身进行模态分析,从而得到该平台车身的动态特性,以期达到评价该新平台车型车身的动态性能,优化车身动态特性的目的。本文采用有限元和试验模态分析法相结合的方法分析该新平台轿车白车身结构的动态特性。识别出车身结构的固有振动频率和模态及其结构薄弱位置,利用Test.lab Structures analysis/Modification Prediction模块进行灵敏度分析,确定结构修改的敏感部位,利用车身有限元模型对敏感位置进行结构修改,并对改进后的车身进行有限元模态分析和模态测试,验证有限元分析和结构修改的有效性,从而达到提高车身动态特性的目的。本文根据模态分析理论知识及有限元方法,运用HyperMesh软件、Nastran软件对轿车车身进行有限元模态分析。采用Test.lab软件进行数据采集和分析,并采用模态置信准则MAC进行了模态相关性分析,最终得到新平台轿车车身的模态参数值。并将理论计算的模态参数值与试验测得的模态参数值进行对比分析,验证有限元模型的正确性。本文利用Test.lab Structures analysis/Modification Prediction模块对该轿车车身模态进行了灵敏度分析。按照模态分析结果,发现新平台轿车车身的中地板位置局部振动较多。由于在正常行驶条件下,发动机振动由车身地板承受,因此需对该轿车车身进行结构改进,减少中地板振动。为此本文对中地板局部振动模态进行了灵敏度分析,确定了结构修改的敏感位置是中地板横梁和后地板。同时调整中地板横梁和后地板的刚度对提高中地板局部振动频率最为有效。利用有限元模型进行结构修改。本文分别对增加加强筋和增加加强件两种方案进行了有限元模态分析。结果表明增加地板通道加强板延伸板和后地板加强件后,通过有限元模态分析确定出该车身模态未出现中地板的局部模态振动,说明增加地板通道加强板延伸板和后地板加强件有效地抑制住了中地板的局部振动。最后,对改进后的车身进行模态测试,验证了有限元模态分析结果是准确无误的,得到提高车身动态性能的目的。本文通过理论分析与试验测试相结合的方法,识别出车身实际动态响应的危险值(或超指标值)产生的原因、部位和值域,利用有限元模型对危险位置进行结构改进。对改进后的车身进行模态测试,验证理论分析结果,从而达到优化车身结构的目的。总之,采用模态分析技术在新车型开发初期就对车身结构进行改进和优化,可以达到缩短产品开发周期,降低开发成本的目的。