有限元建模流程：
有限元前分析可分成三个阶段：前处理、计算分析、后处理。前处理主要包括几何、材料、边界条件三方面的内容。几何方面主要是网格的划分，也即节点和单元的生成。材料方面，主要确定材料性能。边界条件主要包括载荷和约束的确定。有限元分析后处理则是采集处理分析结果，使用户能简便地提取信息，了解计算结果。一般通用有限元软件的建模分析流程如图2-2所示。
材料属性及梁横截面属性的指定：
车身骨架所采用的材料均为各向同性材料16Mn和Q235。其材料参数见表所示。对于BEAM188单元还需要指定其线密度，该材料为2.3864x10-3(16Mn)，2.3742x10-3 (Q235)。参数定义命令有MPTEMP、MPDATA、R。
车身骨架杆件若采用20号优质碳素结构钢，其材料特性如下表。
表1 材料特性
材料 | 屈服极限 （MPa） | 强度极限 （MPa） | 弹性模量 （GPa） | 泊松比 | 密度 （g/cm3） |
20 | ≥240 | ≥410 | 2.06E5 | 0.3 | 7.8 |
单元类型的选取：
拟各种连接方式的单元类型。在选择单元类型时，要遵循两个原则：一、要能够准确反映结构的力学特性，能够得到合理的计算精度；二、尽量选用相对简单的单元类型，降低有限元模型的复杂性，能够节约计算机资源和运算时间。
1．壳单元
车身结构主要由薄板冲压件和车身蒙皮构成。而车身结构中的薄板冲压件结构的厚度都远小于其平面几何尺，而且大多都是既要承受拉压载荷，又要承受弯曲载荷，针对这样的力学特性，在建模时采用壳单元。壳单元可以看成是膜单元和板单元的组合。膜单元只能承受平面内的拉压载荷；板单元只能承受垂直于板的弯曲载荷；而壳单元既能承受弯曲载荷又能承受拉压载荷，所以能准确模拟薄板冲压件的力学特性。
2．质量单元
整车结构中有一些附件结构比如发动机、离合器等，如果也对其详细建模的话，就大大增加了模型的复杂程度。所以要做适当的简化，有两种方法，既可以作为集中载荷的方式添加，也可以用质量单元来模拟。质量单元用一个置于质心位置的点单元来表示。
3．弹簧阻尼单元
EQ6111LH采用空气悬架，共6个气囊，前悬架有2个气囊，后悬架有4个气囊。（问题：什么叫空气悬挂？空气悬架？）弹簧阻尼单元常常被用来模拟汽车悬架装置，这样可以准确模拟车身结构中的受力情况。弹簧阻尼单元的特征参数有：弹簧刚度系数，阻尼系数。在进行强度、刚度和自由模态分析时，阻尼不起作用，此时可直接当作弹簧单元来处理。
4．用于连接方式模拟的单元
车身结构中的连接方式很多，一般有螺栓、铆接、点焊、缝焊、粘接等。在建立有限元模型时，要根据不同的情况，对不同连接方式采用不同的单元类型来模拟。当研究整车的刚度或者固有频率和振型等车身整体性能时，由于局部连接方式对整车性能影响有限，同时考虑到模型的简化，可以不考虑各种连接方式的不同以及它们对结构性能的影响，直接将连接部位的所有对应节点合成一个节点，当成两部件共有节点来处理。当要建立详细有限元模型，研究车身各处应力水平时，由于局部情况不能忽略，则必须考虑连接方式的不同，采用不同的有限元类型来模拟。螺栓和铆钉连接，常用刚性连接单元或者刚性小短梁来模拟。后者比前者计算精度高，但模型的规模相应增加，要视具体情况来处理。近年来，由于粘结质量的提
中国汽车模型网高，在车身连接中得到了广泛的使用，特别是蒙皮和车身骨架的连接。在通常的情况下可以作为点焊来处理。如果要很高的计算精度的话，则可以用弹簧单元来模拟，但相对就比较复杂。缝焊，由于其连接比较均匀，且强度较高，因此可以简单处理，将焊接部位的所有节点设置成两部件共有即可。对零件之间的点焊连接采用不同的建模方法，将影响整体车身的刚度和刚度分布，因此焊点建模对于车身建模有着非常重要的意义。对点焊的模拟，大致可以采用以下一些方法：
1．采用节点相连的方法。把相同位置的两个节点融合为一个节点，这两个节点具有相同的自由度、相同的（角）位移、（角）速度和（角）加速度。这是一种简洁的处理方法，也是普遍采用的方法。采用这种方法，可以减少模型的自由度，降低建模的复杂程度，节省计算时间，快速地对整体模型作定量的分析。但节点相连会使计算结果有一定的误差，对于连接焊点附近的区域，存在较大误差。要得到焊接区域准确的结果，需要对焊点作进一步分析。对于离焊点区域较远的部位，计算结果是比较准确的。
2．采用同螺栓或铆钉连接一样的方法，即采用刚性小短梁来模拟。这种方法的优点在于可以较准确反映节点附近的应力分布。
3．采用实体单元模拟焊点。这种处理方法会使模型增加大量的自由度，对于通过上万个点焊将车身零件连接起来的整体车身来说，需要大量的计算机资源，对机器配置要求也较高。
建模单元特性
在划分网格之前，通常都要指定所分析对象的特征，即定义单元类型。主要包括3个基本类型的常数定义:单元类型(ElementType)定义，实常数(RealConstant)定义，以及材料属性伽aterialAttrbiute)定义。ANSYS提供了大约200种单元用于工程分析。经常采用的单元有:线单元、梁单元、杆单元、弹簧单元和壳单元等。典型的实常数包括:厚度、.横截面面积、高度、梁的惯性矩等。在ANSYS所有的分析中，都要输入材料特性，包括弹性模量、泊松比、密度、热膨胀系数等。
如前文所述，客车车身可看作是一种复杂的空间薄壁杆件结构。其中的绝大多数杆件是闭口薄壁方管，在车身结构中起到空间梁的作用。对于一般的梁来说，轴向的长度要比其它两个方向的宽度大的多，所以一般来说可以抽象为一维模型进行求解。ANSYS中的梁单元就是适用于生成三维结构的一维理想化数学模型，所以对于车身部分，可以考虑利用梁单元来建立骨架的有限元模型，将结构件之间的连接点简化为计算模型中的节点。与实体单元和壳单元
相比，梁单元的求解效率可以更高。虽然梁单元模型不能如实反映出结构局部的详细应力分布状况，这也是利用梁单元建立模型的不足之处。但根据整车的设计情况和经验，车身往往是整车结构中强度比较高的部分，相对来说，骨架部分的设计使其在强度上有足够的保障，因此为了降低计算成本，减少计算时间，所以决定采用梁单元来建立车身骨架结构的有限元模型。常用的梁单元主要有以下几类:
(l)普通梁单元，如BAEM3，BEAM4;其中BEAM3是一个轴向拉压和弯曲的二维弹性梁单元，而BAEM4是一个轴向拉压、扭转和弯曲的三维弹性梁单元，具有应力刚化和大变形功能。
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