车身模态分析理论

车身模态的定义

车身模态是车身的固有属性，其模态参数包括模态频率，模态振型与模态阻尼。车身模态振型为车身在特定频率下的振动形状（mode shape)，而该特定频率即为模态频率(natural frequency)，模态阻尼(damping)即是抑制结构振动的参数。

车身模态的主要研究对象

按照振型来划分的话，车身主要的模态有弯曲模态，扭转模态，呼吸模态与复合模态；

按照车身类型进行分类，可分为白车身模态，内饰车身模态与整车模态；

按照整体与局部进行划分，可分为整体模态和局部模态。

对于车身来讲，在NVH性能开发的过程中，最关心的是一阶弯曲模态与一阶扭转模态，这是因为这两阶模态频率值偏低，容易被动力系统与外界激励的激起，引起共振。而且，由于这两阶模态均为车身整体模态，如果被激发起来，很容易引起相连部件一起振动，部件之间相互碰撞摩擦，产生噪音，因此这两阶模态是主要关注的两阶整体模态。

在工作工程中，我们首先要控制的是白车身模态，因为白车身模态的控制相对于内饰车身与整车车身比较容易，模态优化相对简单，而且白车身是内饰车身和整车车身的基础，它们之间的模态存在一定的关联，内饰车身与整车车身的质量比白车身重，但是弯曲刚度相差变化不大，因此内饰车身与整车车身的弯曲模态会大大低于白车身弯曲模态，类似的，内饰车身和整车车身的扭转模态也会低于白车身扭转模态，但是没有弯曲模态下降那么多。所以控制好白车身的模态，内饰车身与整车车身的模态也就有所保证。

车身模态分析的意义

车身模态分析是汽车NVH性能开发的重要指标。对车身进行模态分析，可以：

（1）了解车身结构的动态性能，与行业同等级车型进行对标，了解自己产品与竞争对手产品的差别，进行调整，设计出一辆具有市场竞争力的车型；

（2）在开发汽车NVH性能时，要保证车身模态与相连系统模态解耦（动力系统，排期系统等），车身整体模态与局部模态解耦（前横梁局部，前围板局部，地板局部，顶棚局部等），否则将会发生共振。车身模态分析为相连部件与各系统提供了模态设计基准；

（3由于振动噪音的响应是有许多不同的模态响应叠加而来，通过模态贡献量计算，可以知道对于某一处振动噪音峰值，主要参与振动的模态有哪些，可以针对性的进行模态优化，降低振动噪音峰值。