2.2 有限元模型

有限元模型中，帽型梁、平板采用HyperMesh软件中的PSHELL壳单元模拟，其材料特性参数为：板材为车身结构常用的低碳钢，质量密度ρ=7.85×103kg／m3 ；弹性模量E=2.08×l011Pa；泊松比μ=0.28。模型包括19014个QUAD4单元、14个点焊CWELD单元和19634个节点。其中，焊核材料特性与上下板相同。该帽型梁整体有限元模型如图7所示。

3 模态分析对比

3.1 模态试验情况

该试件的模态试验，采用SignalPad模态试验分析模块，SignalPad模态分析模块是一个标准化的模态测试软件平台。结合使用美国国家仪器(National Instruments)的动态信号分析(DSA)采集硬件，SignalPad软件平台能够较好完成从数据采集、信号处理、频响函数估计、三维建模、ODS、模态分析、振型相关性分析、和报告生成等任务。

SignalPad软件使用NI公司图形化编程语言LabVIEW开发而成，集成了强大的模态分析功能，能够进行单参考点或多参考点的全局最优拟合识别模态，SignalPad的高级模态分析方法基于稳定图分析更能准确识别密集模态、共轭模态和重根模态。SignalPad 软件提供了多种模态分析功能，包括多自由度(MDOF) 多项式拟合法、多参考最小平方复频率(LSCF)稳态图法、随机子空间法(SSI)。本试验采用多参考最小平方复频率(LSCF)稳态图法先生成稳态图、从稳态图中确定模态的位置、估计所选模态的模态形状与参数。具体的试验的系统组成如图6所示，试验结果见表1。

3.2 模态分析对比

对模态的前5阶进行分析，具体振型如图7所示。将实验数据与数据分析结果进行比较有重要意义，它可以直观地验证数值分析的准确程度。HyperMesh中多种点焊单元对于该汽车工程中单帽梁结构模态分析结构与实验值对比分析见表1所示。