白車(chē)身及四門(mén)兩蓋靜態(tài)剛度測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)*

杜愛(ài)民朱沛沛朱忠攀

（1.同濟(jì)大學(xué)；2.同濟(jì)汽車(chē)設(shè)計(jì)研究院）

白車(chē)身及四門(mén)兩蓋靜態(tài)剛度測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)*

杜愛(ài)民1,2朱沛沛1朱忠攀1,2

（1.同濟(jì)大學(xué)；2.同濟(jì)汽車(chē)設(shè)計(jì)研究院）

根據(jù)對(duì)白車(chē)身及四門(mén)兩蓋靜態(tài)剛度測(cè)試需求分析，搭建了白車(chē)身及四門(mén)兩蓋試驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)，提出了適應(yīng)于各項(xiàng)剛度試驗(yàn)的試驗(yàn)方法及試驗(yàn)流程，設(shè)計(jì)了靜態(tài)剛度測(cè)量軟硬件系統(tǒng)。該測(cè)量系統(tǒng)有效整合了白車(chē)身與四門(mén)兩蓋靜態(tài)剛度試驗(yàn)需求，通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)報(bào)告模板實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的規(guī)范化管理。通過(guò)對(duì)不同試件的靜態(tài)剛度試驗(yàn)測(cè)試，驗(yàn)證了該測(cè)量系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

1 前言

2 汽車(chē)剛度試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

白車(chē)身以及四門(mén)兩蓋（車(chē)門(mén)、行李艙蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋等組件總稱(chēng)）的靜態(tài)剛度試驗(yàn)是汽車(chē)車(chē)身輕量化設(shè)計(jì)的重要試驗(yàn)驗(yàn)證環(huán)節(jié)，是汽車(chē)安全和駕駛舒適性的重要衡量指標(biāo)，也是汽車(chē)輕量化技術(shù)的主要研究實(shí)施對(duì)象[1]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外圍繞白車(chē)身剛度試驗(yàn)的研究較多[3～6]，但均沒(méi)有對(duì)四門(mén)兩蓋等其它組件的剛度測(cè)量方法進(jìn)行研究，而四門(mén)兩蓋是輕量化設(shè)計(jì)的重要組成部分，且比白車(chē)身有更多的剛度試驗(yàn)要求。為此，本文根據(jù)企業(yè)對(duì)白車(chē)身及四門(mén)兩蓋靜態(tài)剛度測(cè)試需求搭建了剛度測(cè)試試驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)不同類(lèi)別的靜態(tài)剛度試驗(yàn)，得到了面向汽車(chē)輕量化設(shè)計(jì)的靜態(tài)剛度試驗(yàn)方法與試驗(yàn)流程，并開(kāi)發(fā)出了汽車(chē)靜態(tài)剛度試驗(yàn)軟硬件測(cè)試與分析系統(tǒng)。

2.1 輕量化技術(shù)對(duì)汽車(chē)剛度試驗(yàn)的影響

汽車(chē)剛度是影響汽車(chē)性能的關(guān)鍵因素，增加車(chē)身剛度可獲得良好的舒適性和安全性，然而剛度過(guò)大會(huì)增加車(chē)重、油耗及成本，因此需要確定適當(dāng)?shù)能?chē)身剛度以及剛度與位移的關(guān)系來(lái)滿(mǎn)足汽車(chē)性能要求。在保證剛度基本要求的基礎(chǔ)上利用輕量化技術(shù)減輕汽車(chē)整備質(zhì)量，是汽車(chē)剛度試驗(yàn)的主要目的。

輕量化技術(shù)發(fā)展對(duì)剛度試驗(yàn)的影響主要體現(xiàn)在以下幾方面。

a.輕量化促使剛度試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的轉(zhuǎn)變。汽車(chē)剛度試驗(yàn)在車(chē)身及四門(mén)兩蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不只起到性能驗(yàn)證的作用，也成為輔助設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，使設(shè)計(jì)人員與試驗(yàn)人員協(xié)同工作幾率增加。

b.輕量化促使汽車(chē)剛度試驗(yàn)項(xiàng)目需求量增加。企業(yè)新車(chē)型研發(fā)以及輕量化材料應(yīng)用、輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及輕量化工藝制造的多樣化等促使剛度試驗(yàn)需求量增加。

c.輕量化促使剛度測(cè)量精度要求提高。輕量化技術(shù)對(duì)車(chē)身及四門(mén)兩蓋的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)精度和材料用量要求日益嚴(yán)格，間接促使剛度等試驗(yàn)的測(cè)量精度提高。

d.輕量化促使剛度試驗(yàn)周期縮短。面對(duì)企業(yè)剛度試驗(yàn)項(xiàng)目及試驗(yàn)量的增加，縮短試驗(yàn)周期成為既滿(mǎn)足企業(yè)試驗(yàn)需求又能降低試驗(yàn)成本的必然趨勢(shì)。

基于以上剛度試驗(yàn)需求的變化，建立了一套面向汽車(chē)輕量化設(shè)計(jì)的靜態(tài)剛度試驗(yàn)方法與試驗(yàn)流程。

2.2 試驗(yàn)方法與試驗(yàn)流程

白車(chē)身與四門(mén)兩蓋剛度測(cè)量試驗(yàn)分為靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度試驗(yàn)和彎曲剛度試驗(yàn)兩類(lèi)，且各部件的計(jì)算原理相同。扭轉(zhuǎn)剛度是表征試件受到扭矩作用時(shí)抗扭轉(zhuǎn)變形的能力，彎曲剛度是表征試件在外力（載荷）作用下抵抗彎曲變形的能力。

扭轉(zhuǎn)剛度GJ計(jì)算式為：

式中，M為試件受到的扭矩；θ為試件因扭矩作用產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)角。

彎曲剛度EI計(jì)算式為：

式中，F(xiàn)為加載力；δ為在加載力作用下的彎曲撓度值。

由上述可知，扭轉(zhuǎn)剛度與彎曲剛度試驗(yàn)的關(guān)鍵在于獲取精準(zhǔn)的加載力、扭矩、扭轉(zhuǎn)角和撓度值。在試驗(yàn)過(guò)程中，加載力可通過(guò)測(cè)量得到，扭矩、扭轉(zhuǎn)角和撓度等需要通過(guò)測(cè)量力及試件形變量計(jì)算得到。另外，由于汽車(chē)行駛工況的復(fù)雜性及四門(mén)兩蓋不同部件具有不同的使用特性，工程試驗(yàn)中不能簡(jiǎn)單地采用扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度來(lái)表征汽車(chē)抵抗變形的能力，而是需要根據(jù)不同的剛度測(cè)試試驗(yàn)來(lái)制定剛度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。為此，以車(chē)門(mén)下垂試驗(yàn)和過(guò)開(kāi)試驗(yàn)為例說(shuō)明剛度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制定過(guò)程。

車(chē)門(mén)下垂試驗(yàn)（圖1）需要測(cè)量在加載力F=100～1 000 N作用下，測(cè)量點(diǎn)MP1的最大變形量和殘余變形量，以表征車(chē)門(mén)下垂剛度；車(chē)門(mén)過(guò)開(kāi)試驗(yàn)（圖2）需要測(cè)量在加載力F=50～500 N作用下車(chē)門(mén)過(guò)開(kāi)剛度，是用最大車(chē)門(mén)過(guò)開(kāi)角來(lái)表征車(chē)門(mén)過(guò)開(kāi)剛度。車(chē)門(mén)過(guò)開(kāi)角計(jì)算式為：

式中，γ為車(chē)門(mén)過(guò)開(kāi)角；LMP1和LMP2為兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)的變形量；D是兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)間的距離。

為了使靜態(tài)剛度測(cè)試系統(tǒng)更好地面向汽車(chē)輕量化，設(shè)計(jì)了面向汽車(chē)輕量化的白車(chē)身及四門(mén)兩蓋剛度測(cè)試流程，如圖3所示。試驗(yàn)流程中整合了仿真與試驗(yàn)的Ⅴ型開(kāi)發(fā)過(guò)程，在設(shè)計(jì)任務(wù)需求發(fā)布初始階段，依據(jù)參考試件（即可參考的白車(chē)身及四門(mén)兩蓋）進(jìn)行剛度試驗(yàn)，所測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)作為CAD建模及CAE分析的參考數(shù)據(jù)，并形成最初方案。由于白車(chē)身及四門(mén)兩蓋結(jié)構(gòu)和用材的多樣性，最初方案需要進(jìn)行輕量化迭代優(yōu)化，并得到優(yōu)化后的設(shè)計(jì)方案，最后進(jìn)行樣件試制和試驗(yàn)驗(yàn)證。

基于以上理論分析和流程設(shè)計(jì)，搭建了面向汽車(chē)輕量化的白車(chē)身及四門(mén)兩蓋剛度測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)架，并進(jìn)行了從剛度試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集到剛度試驗(yàn)評(píng)估分析的軟件設(shè)計(jì)。

3 靜態(tài)剛度測(cè)試系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

采取模塊化集成設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)。考慮到企業(yè)實(shí)際試驗(yàn)需求，將白車(chē)身和四門(mén)兩蓋剛度試驗(yàn)進(jìn)行了分系統(tǒng)設(shè)計(jì)，兩個(gè)子系統(tǒng)的組件分別集成在各自的控制柜和試驗(yàn)臺(tái)架中，系統(tǒng)架構(gòu)如圖4和圖5所示。除試件不同導(dǎo)致加載和固定裝置不同外，系統(tǒng)其它部分采取了通用模塊化設(shè)計(jì)，以利于白車(chē)身與四門(mén)兩蓋剛度測(cè)量組件的靈活替換，提高設(shè)備利用率，降低試驗(yàn)硬件成本。

3.2 臺(tái)架設(shè)計(jì)

試驗(yàn)臺(tái)架為T(mén)型槽試驗(yàn)平臺(tái)，根據(jù)試件測(cè)試點(diǎn)分布和加載要求，在平臺(tái)上固定了力傳感器、位移傳感器、信號(hào)轉(zhuǎn)接盒和力加載裝置以及固定裝置等。

該臺(tái)架采用了國(guó)外某公司同一系列不同量程的拉壓通用式力傳感器，可滿(mǎn)足不同剛度試驗(yàn)的測(cè)試要求，其量程為0.2～10 kN，精度為±0.15%。力傳感器測(cè)量信號(hào)通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)接盒進(jìn)行信號(hào)放大和濾波處理，將測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)化成±10 V的電壓信號(hào)輸出。

該臺(tái)架統(tǒng)一采用光柵式位移傳感器來(lái)檢測(cè)試件在加載力作用下的變形量，該位移傳感器采用了莫爾條紋的工作原理對(duì)外輸出TTL脈沖信號(hào)。由于剛度試驗(yàn)所需位移傳感器較多，故采用計(jì)數(shù)器信號(hào)轉(zhuǎn)接盒對(duì)位移傳感器信號(hào)進(jìn)行合并轉(zhuǎn)接，濾波后傳輸至數(shù)據(jù)采集設(shè)備。

該臺(tái)架引入伺服電動(dòng)缸實(shí)現(xiàn)了部分試驗(yàn)的自動(dòng)化過(guò)程。伺服電動(dòng)缸是伺服電機(jī)與蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)組成的線(xiàn)性執(zhí)行器的集成體，可控制加載速度、加載方向和穩(wěn)定時(shí)間，提高試驗(yàn)過(guò)程中試件外部施加力的加載效率和精準(zhǔn)度。

3.3 控制柜設(shè)計(jì)

我們交談著慢慢往回走，橘黃色的路燈映著兩個(gè)小小的身影。我們決定回去后和爸媽好好商討一番，我們要走自己認(rèn)為最合適的道路。而且，我終于發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有晴天，雨季只會(huì)漫長(zhǎng)得讓人心生厭倦；沒(méi)有雨季，晴空也永遠(yuǎn)不會(huì)顯得那樣彌足珍貴。

依據(jù)試驗(yàn)需求進(jìn)行了控制柜一體化設(shè)計(jì)。圖4和圖5分別為白車(chē)身剛度試驗(yàn)系統(tǒng)架構(gòu)和四門(mén)兩蓋剛度試驗(yàn)系統(tǒng)架構(gòu)。由圖4和圖5可看出，兩個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)控制柜均集成了同樣的上位機(jī)和數(shù)據(jù)采集設(shè)備，數(shù)據(jù)采集機(jī)箱與數(shù)據(jù)采集卡選取了美國(guó)NI公司的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可根據(jù)試驗(yàn)所需最大通道數(shù)不同，在數(shù)據(jù)采集機(jī)箱內(nèi)集成不同數(shù)量的數(shù)據(jù)采集板卡。另外，四門(mén)兩蓋剛度測(cè)量采用了伺服電動(dòng)缸自動(dòng)加載，額外集成了PLC控制系統(tǒng)與伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器等設(shè)備。

上位機(jī)采用機(jī)架式工控機(jī)，工控機(jī)內(nèi)嵌R232串口通訊卡與PLC控制器進(jìn)行通訊，PLC控制器根據(jù)上位機(jī)指令與伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通訊實(shí)現(xiàn)電動(dòng)缸控制，另外，工控機(jī)還通過(guò)與數(shù)據(jù)采集機(jī)箱的通訊來(lái)獲取力傳感器與位移傳感器的信號(hào)，從而形成了對(duì)電動(dòng)缸閉環(huán)的控制系統(tǒng)（圖6），以實(shí)現(xiàn)四門(mén)兩蓋剛度測(cè)量試驗(yàn)的自動(dòng)化加載與數(shù)據(jù)采集。

由于傳感器與數(shù)據(jù)采集機(jī)箱來(lái)自于不同的生產(chǎn)廠(chǎng)家，在從傳感器到數(shù)據(jù)采集機(jī)箱的信號(hào)傳遞過(guò)程中還需要考慮信號(hào)的轉(zhuǎn)接問(wèn)題，因此進(jìn)行了信號(hào)轉(zhuǎn)接盒的設(shè)計(jì)。整個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)接盒系統(tǒng)由模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)接盒、計(jì)數(shù)器信號(hào)轉(zhuǎn)接盒及控制柜中內(nèi)嵌的為轉(zhuǎn)接盒供電的電源盒等組成。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

4.1 數(shù)據(jù)采集軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境

采用Labview2010作為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行上位機(jī)控制程序和人機(jī)界面的開(kāi)發(fā)。Labview是基于虛擬儀器思想面向圖形化的編程語(yǔ)言，具有豐富的驅(qū)動(dòng)和硬件接口，方便測(cè)試系統(tǒng)的集成控制，另外Labview還提供許多分析函數(shù)和虛擬儀器模塊，方便數(shù)據(jù)分析和信號(hào)處理以及菜單、按鈕、報(bào)表等控件的設(shè)計(jì)。

4.2 數(shù)據(jù)采集軟件功能及程序設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)采集軟件的主要功能如圖7所示，主要分為試驗(yàn)信息錄入、試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成報(bào)告和電動(dòng)缸控制等4個(gè)模塊。

試驗(yàn)信息錄入主要包括傳感器信息、測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)以及試驗(yàn)項(xiàng)目選擇，由于力傳感器信號(hào)為±10 V電壓信號(hào)，位移傳感器是±5 V脈沖信號(hào)，且傳感器型號(hào)不是唯一的，因此需要根據(jù)不同傳感器進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定，以力傳感器為例，其標(biāo)定公式為：

式中，C為傳感器標(biāo)定參數(shù)；Fmax與Fmin為力傳感器測(cè)量量程的極限值；Umax與Umin為力傳感器對(duì)外輸出電壓范圍的極限值，如量程為±1 000 N的傳感器，其輸出電壓范圍為±10 V，則其標(biāo)定參數(shù)C為100。

在剛度試驗(yàn)過(guò)程中，由于試驗(yàn)類(lèi)別不同，所以所需的力傳感器也不同，一般有200 N、500 N、1 000 N、5 000 N、10 000 N等一系列傳感器可供選擇，為此測(cè)試軟件開(kāi)發(fā)了傳感器配置模塊。圖8為對(duì)應(yīng)軟件操作界面的截圖，界面左欄為傳感器的標(biāo)定參數(shù)值與濾波器選擇，右側(cè)為根據(jù)測(cè)量點(diǎn)要求部署傳感器的位置坐標(biāo)。

測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)是精確計(jì)算試件剛度的基礎(chǔ)，也是生成試驗(yàn)報(bào)告的關(guān)鍵信息，因此需要進(jìn)行精確測(cè)量并計(jì)算。另外同一類(lèi)型的剛度試驗(yàn)往往存在其它一些相同的試驗(yàn)信息配置，因此測(cè)試軟件中可以將這些信息進(jìn)行封裝，通過(guò)試驗(yàn)項(xiàng)目選擇即可完成類(lèi)似項(xiàng)目的配置。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集模塊是通過(guò)labview的生產(chǎn)者消費(fèi)者模式架構(gòu)進(jìn)行的軟件開(kāi)發(fā)，生產(chǎn)者模式循環(huán)中可調(diào)用NI DAQmx數(shù)據(jù)采集驅(qū)動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集卡參數(shù)配置，并通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡I/0功能控制外部轉(zhuǎn)接盒硬件濾波，采集試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)信號(hào)并進(jìn)行入隊(duì)列存儲(chǔ)；消費(fèi)者模式循環(huán)中將采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行出隊(duì)列操作，然后對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選、公式計(jì)算等一系列預(yù)處理操作，處理結(jié)果在軟件界面里呈現(xiàn)，從而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)試點(diǎn)位移變化曲線(xiàn)、力值變化曲線(xiàn)，根據(jù)監(jiān)測(cè)信息控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及自動(dòng)報(bào)告的生成等功能。圖9為電機(jī)控制界面，可控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和主從順序，同時(shí)定義各加載階段的加載速度、所要達(dá)到的目標(biāo)力值以及達(dá)到目標(biāo)力值的維持時(shí)間。

圖10為在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋后梁彎曲試驗(yàn)過(guò)程中的軟件監(jiān)控窗口截圖，可實(shí)時(shí)檢測(cè)目標(biāo)加載力值與實(shí)際力值的變化趨勢(shì)，以及各加載階段沿后梁分布的測(cè)試點(diǎn)的位移情況。

最后該系統(tǒng)軟件針對(duì)表1劃分的試驗(yàn)項(xiàng)目以及不同試驗(yàn)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了報(bào)告模板設(shè)計(jì)，系統(tǒng)可自動(dòng)進(jìn)行原始數(shù)據(jù)的后處理并生成試驗(yàn)報(bào)告。統(tǒng)一形式的試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及自動(dòng)生成的試驗(yàn)報(bào)告有助于縮短數(shù)據(jù)處理分析時(shí)間，加強(qiáng)試驗(yàn)信息的存儲(chǔ)與管理，其流程為：試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集→數(shù)據(jù)計(jì)算處理→自動(dòng)生成報(bào)告→試驗(yàn)報(bào)告上傳→試驗(yàn)報(bào)告審核→試驗(yàn)報(bào)告入庫(kù)→試驗(yàn)報(bào)告下載→試驗(yàn)報(bào)告查閱。圖11為基于TCP/IP協(xié)議的內(nèi)部局域網(wǎng)試驗(yàn)報(bào)告共享系統(tǒng)。

5 靜態(tài)剛度測(cè)試系統(tǒng)的應(yīng)用

利用所設(shè)計(jì)的測(cè)試系統(tǒng)在某企業(yè)進(jìn)行了白車(chē)身及四門(mén)兩蓋等不同試件的靜態(tài)剛度試驗(yàn)。

圖12為車(chē)門(mén)下垂試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，其中加載變形曲線(xiàn)表征了在100～1 000 N加載力作用下車(chē)門(mén)MP1點(diǎn)的變形量，試驗(yàn)要求加載變形量最大值不能超過(guò)10 mm；殘余變形曲線(xiàn)表征不同加載力卸載后車(chē)門(mén)殘余的變形量，試驗(yàn)要求殘余變形量不能超過(guò)1 mm。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨加載力的增加，車(chē)門(mén)變形量和殘余變形量均逐漸增加，在最大加載力（1 000 N）作用下的最大變形量為6.11 mm，殘余變形量為0.23 mm，滿(mǎn)足試驗(yàn)要求。

圖13為車(chē)門(mén)過(guò)開(kāi)試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，過(guò)開(kāi)角度變化曲線(xiàn)表征了在50～500 N加載力作用下車(chē)門(mén)過(guò)開(kāi)角的大小，常規(guī)角度變化曲線(xiàn)表征了卸載后車(chē)門(mén)過(guò)開(kāi)角的殘余值。由圖13可看出，車(chē)門(mén)過(guò)開(kāi)角在加載力作用下呈線(xiàn)性增長(zhǎng)趨勢(shì)。

靜態(tài)剛度試驗(yàn)結(jié)果表明，該汽車(chē)剛度測(cè)試系統(tǒng)可適用于不同類(lèi)別的汽車(chē)剛度測(cè)試試驗(yàn)的實(shí)際工程測(cè)試需求，可有效提升試驗(yàn)效率。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合汽車(chē)輕量化與車(chē)身及四門(mén)兩蓋剛度試驗(yàn)需求，提出了適應(yīng)于白車(chē)身及四門(mén)兩蓋各項(xiàng)剛度試驗(yàn)的試驗(yàn)方法與試驗(yàn)流程；通過(guò)對(duì)白車(chē)身與四門(mén)兩蓋靜態(tài)剛度試驗(yàn)的共性與差異性研究，設(shè)計(jì)了白車(chē)身及四門(mén)兩蓋靜態(tài)剛度測(cè)量軟硬件系統(tǒng)。該測(cè)試系統(tǒng)有效整合了白車(chē)身與四門(mén)兩蓋靜態(tài)剛度試驗(yàn)需求，通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)報(bào)告模板實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的規(guī)范化管理，為汽車(chē)試驗(yàn)信息化發(fā)展與試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理提供了借鑒。通過(guò)對(duì)不同試件靜態(tài)剛度試驗(yàn)測(cè)試，驗(yàn)證了該系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

1 Kichang Kim,Inho Choi,ChanMook Kim.A Study on the Development Process of a Body with High StiffnessSAE 2005-01-2464.

2 范葉,楊沿平,孟先春,等.汽車(chē)輕量化技術(shù)及其實(shí)施途徑.汽車(chē)工業(yè)研究,2006（7）:40～42.

3 袁玲,仇彬,于霞.轎車(chē)車(chē)身扭轉(zhuǎn)剛度試驗(yàn)方法研究.農(nóng)業(yè)裝備與車(chē)輛工程,2007（11）:13～16.

4 胡文偉.轎車(chē)車(chē)身剛度測(cè)量.上海汽車(chē),1995（5）:6～8.HU Wenwei.Car body stiffness measurement.Journal of Shang?hai Auto,1995（5）:6～8.

5 邵建旺,彭為,靳曉雄，等.SUV白車(chē)身靜態(tài)剛度試驗(yàn)研究.汽車(chē)技術(shù),2009（4）:41～44.

6 孫卓,顏德田,韋紅雨等.汽車(chē)車(chē)身靜態(tài)剛度測(cè)量.計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制,2006（6）:724～726.

7 Karan R.Khanse,Shekhar P Pathak.Test Set-Up of BIW (Body in White)Stiffness Measurements.SAE 2013-01-1439.

（責(zé)任編輯文 楫）

修改稿收到日期為2015年7月8日。

Static Stiffness Test System Design of BIW and 4D2H

Du Aimin1,2,Zhu Peipei1,Zhu Zhongpan1,2
（1.Tongji University;2.School of Automotive Studies,Tongji University）

A test platform for both BIW(Body-in-white)and 4D2H(4 doors and 2 hoods)is established based on the analysis of static stiffness test requirement,test methods and test procedure are proposed for various stiffness tests,and a set of software/hardware system for static stiffness measurement is designed,which effectively integrates the static stiffness test requirement for BIW and 4D2H,and with the aid of a unified data report template,test data is managed in a standardized way.Reliability and stability of this measurement system is verified through static stiffness test on different test samples.

BIW,Static Stiffness,Test System

白車(chē)身 靜態(tài)剛度 測(cè)試系統(tǒng)

U467.3

A

1000-3703（2015）11-0052-05

上海大眾-同濟(jì)汽車(chē)設(shè)計(jì)研究院產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目T-1209-079-0與上海市信息委專(zhuān)項(xiàng)基金項(xiàng)目201201015資助。