大家好，我是團長。
NVH是個很大也很玄的課題，似乎也沒有多少人能洞察其中真正玄機。但卻依然不妨礙我們通過一些經典分析項目對其進行管中窺豹。
今天我們要介紹的，就是模態分析。
什麼是模態分析呢？模態分析是用於確定設計結構振動特性，即確定結構的固有頻率和振型。
對白車身進行模態分析就是使其結構在設計中儘量避免共振和噪聲，加強其穩定性和安全性，同時計算方法與結果也可以為實車試驗提供參考和依據。下面就來詳細介紹一下如何去對白車身進行模態分析的關鍵技術。1、白車身模態分析是自由模態分析，即不加任何形式的約束。2、分析的頻率範圍設定為1-100Hz。（下限設置為1Hz，是為了避免計算前6階的剛體模態，以節約計算時間。）3、通常我們使用NASTRAN軟體的SOL103求解類型來計算，算法選用蘭索士法（對應卡片為EIGRL）。
SID: 載荷標識號（唯一整數 > 0）。V1,V2 :設定模態分析時的頻率範圍（實數或空白，V1< V2）。ND : 所需特徵值數量（整數 > 0或者空白）。
4、結果輸出設置中，我們除設定輸出位移(DISP)和應力(STRESS)外，還應設定輸出應變能密度（ESE）。上面方法在前處理軟體當中操作起來比較簡單，工程師們習慣將上面設置寫成一個Nastran頭文件模版，每次分析只要在頭文件文本中將模型文件名include一下就行，非常方便。
5、求解完成後，就涉及到下面對結果的一些分析，使用後處理軟體打開結果，每一階模態都會對應有一個模態頻率，在對應的模態頻率下會有對應的模態振型。在車身模態中，最值得我們去關注的就是車身一階彎曲模態頻率與一階扭轉模態頻率，如下圖所示。
上圖模態分析中，為白車身一階扭轉與一階彎曲的位移雲圖。由圖我們看以看出：a) 左邊白車身前後兩端的左右兩邊都做反向運動，前後兩端對角做同向運動，整個車身在扭動，我們把這種振動形式稱為白車身一階扭轉振形；b) 右邊白車身前後兩端做同向運動，中部做反向運動，車身在縱向做彎曲運動，我們把這種振動形式稱為白車身一階彎曲振形。c) 右上角的數值表示，車身一階扭轉模態頻率為35.34 Hz，車身一階彎曲模態頻率為50.78 Hz，該款車型的模態數據符合SUV的正常情況。 對於不同的車型，一階彎曲與一階扭轉的模態頻率有不同的範圍區間，下表給出幾組車型白車身的一階彎曲與一階扭轉的模態頻率數據：
如果彎扭模態頻率不達標，應該如何提升呢？
提升模態頻率的原則就是在增加白車身彎扭剛度的同時，儘量減少白車身質量的增加。常見的幾種方法如下：
1) 觀察應變能密度雲圖，識別出應變能密度高的部位設法加強。加料厚是最笨的辦法，應該優先考慮增加搭接長度、加結構膠、增加焊點或者鈑金件上起加強筋。2) 改善前後風擋四角附近的搭接，對於提升扭轉模態頻率極為有利。3) 加大縱梁和門檻量的截面或者料厚，能明顯提升彎曲模態頻率。4) 採用支撐件，將門檻梁與縱梁連接在一起，對於提升彎扭模態頻率都非常有效。支撐件布置在門檻梁前後末端，扭轉模態頻率的提升更明顯；布置在門檻梁中間位置，彎曲模態頻率的提升更明顯。合理布置支撐件，還有助於提升整車的側面碰撞性能。5) 以各鈑金件的料厚為設計變量進行靈敏度分析，將高靈敏度部件加厚，低靈敏度部件減薄。