CN106919760A - 一种车身段扭转刚度分布特性计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车身段扭转刚度分布特性计算方法，包括：该方法首先建立车身结构有限元模型，并在此基础上确定各关键断面的位置，基于关键断面对车身结构进行纵向分段。然后在扭转变形计算边界条件下进行计算，基于计算结果确定各关键断面转角及对应车身段转角。最后计算各车身段扭转刚度，并对其进行修正，消除车身段长度对扭转刚度的影响，通过计算前后轴间车身段修正后扭转刚度的标准差，为评价车身扭转刚度分布合理性提供参考。

Description

一种车身段扭转刚度分布特性计算方法

技术领域

本发明涉及车身结构设计领域，具体涉及一种车身段扭转刚度分布特性计算方法。

背景技术

近年来，随着我国经济的快速发展和居民快速出行需求的不断提升，汽车已一跃成为当前极为重要的交通运输工具。在扩大汽车的服务领域和满足各方面多样化要求的前提下，作为汽车三大总成之一的车身已越来越凸显其重要性，其设计开发在汽车整体设计流程中所占的比例和重要性也日益增加。

车身扭转刚度作为评价车身性能的一个重要指标，体现了结构抵抗扭转变形的能力，对于整车各项性能存在直接或间接的影响。在汽车设计开发初期，无法通过样车和试验来评价车身的性能，因此提供合理有效的扭转刚度计算方法，对于控制及优化车身扭转刚度具有十分重要的意义。

现有的扭转刚度计算方法在仿真计算时，边界条件一般为在悬架等效模型的前轴左、右端点处施加反向载荷，同时约束后轴xyz方向的平动自由度，此时只有前后轴间的车身结构承受扭矩作用，使得现有方法只能针对客车车身前后轴间扭转刚度进行评价分析，无法计算沿车身纵向各分段之间(即对应车身段)，特别是位于前轴前部和后轴后部车身段局部的扭转刚度，不能对各车身段的抗扭能力进行评价，导致技术人员在汽车设计开发过程中不能有针对性的对薄弱车身段进行改进，只能根据经验进行调整，在很大程度上增加了工作量，延长了设计开发周期。同时，现有方法不能具体评价车身段抵抗扭转变形能力的强弱，难以对各车身段进行对比分析，特别是当各车身段长度不一致时，对比更加困难，无法得到各车身段抗扭能力的分布特性，导致在车身设计过程中，由于缺乏相关参考，开发设计人员不能有效对各车身段进行合理的匹配，在影响整车性能的同时难以实现材料的充分利用，不利于设计过程中的对标分析和实现轻量化。

发明内容

本发明设计开发了一种车身段扭转刚度分布特性计算方法，本发明是解决针对车身纵向分段之间的扭转刚度进行分布计算的问题。

本发明提供的技术方案为：

一种车身段扭转刚度分布特性计算方法，包括如下步骤：

步骤一、在车身结构上确定n个断面位置，形成n-1个车身段以及m个轴间车身段，其中，m+2＜n-1；

步骤二、施加载荷后，确定所述n个断面中任意一个断面i的转角θ_i及对应所述车身段转角Δθ_j，式中，Δθ_j＝θ_i-θ_i+1，其中，i＝j，i＝1,2,3,……,n，j＝1,2,3,……,n-1；

步骤三、计算对应所述车身段扭转刚度式中，F₁为左加载点反力、F₂为右加载点反力，b为左右加载点之间横向距离；

步骤四、对车身段扭转刚度进行长度修正，得到修正后的车身段扭转刚度K_j′＝K_jL_j，式中，L_j为对应所述车身段长度；

步骤五、计算修正后的车身段中轴间车身段的扭转刚度平均值

优选的是，在所述步骤二中确定所述任意关键面i的转角θ_i包括如下步骤：

步骤a、计算所述任意断面i中旋转中心O'的坐标以及施加扭转载荷后任意断面中旋转中心O”的坐标：

式中，施加扭转载荷前，所述任意断面上任意点i'的坐标为y_i'和z_i'，旋转中心O'的坐标为y_o′和z_o′，施加扭转载荷后，任意点i'移动到任意点i”处，旋转中心O”的坐标为y_o″和z_o″，所述任意断面上任意点i”的坐标为y_i'+Dy_i'和z_i'+Dz_i'，其中，Dy_i'为所述任意点i'在相应断面上水平方向的位移，Dz_i'为所述任意点i'在相应断面上竖直方向的位移；

步骤b、计算所述任意点i'在施加扭转载荷后绕旋转中心转角θ_i′：

步骤c、对任意断面上的全部任意点i'的转角θ_i′进行正态分布检验，如果总体服从正态分布，则剔除异常数据后得到转角期望值作为所述任意断面i的转角θ_i；如果总体不服从正态分布，则取全部任意点i'的转角θ_i′样本中值作为任意断面i的转角θ_i。

优选的是，所述载荷的施加范围为使车身结构最大应力值在150MPa～200MPa之间。

优选的是，确定所述断面8个，对应所述车身段为7个。

优选的是，所述步骤五还包括：对轴间车身段的扭转刚度K_j′进行标准差评价，标准差

本发明与现有技术相比较所具有的有益效果：

1、本发明的一种车身段扭转刚度分布特性计算方法，通过定义扭转变形计算边界条件，并确定各关键断面转角，能够计算各车身段扭转刚度值，反映车身段局部抵抗扭转变形能力的强弱，从而在车身结构设计过程中，能够通过局部结构优化和采用车身新材料等途径对相对较弱的车身段进行加强，帮助设计人员有针对性的增大车身扭转刚度，缩短设计周期，提高效率，为车身结构对标设计提供有效指导；

2、本方法通过计算车身段扭转刚度值，并对其进行修正，消除了车身段长度对扭转刚度的影响，可以客观地评价不同长度车身段抵抗扭转变形的能力，使其能够灵活的应用的不同形式的车身结构中，具有广泛的适用性。同时本方法能够获得各车身段扭转刚度分布特性，对各车身段之间抵抗扭转变形能力的强弱进行对比分析，为实现车身扭转刚度分布的合理性提供参考从而指导车身结构的设计开发。将本方法应用于车身设计开发过程中，设计人员能够根据计算结果对车身局部进行调整和改进，实现各车身段的合理匹配，提升车身各项性能，有利于合理地布置车身结构、提高材料利用率以及实现整车轻量化；

3、采用本方法可以计算任意车身关键断面之间车身结构的扭转刚度，从而为车身结构的扭转刚度评价及性能对标提供更多的参考，有利于实现各部分车身结构的独立设计，促进车身模块化的发展。

附图说明

图1为车身结构模型示意图。

图2为车身结构纵向分段示意图。

图3为扭转变形计算边界条件示意图。

图4为各车身段修正后扭转刚度示意图。

图5为本发明的一种车身段扭转刚度分布特性计算方法各步骤流程示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明提供了一种车身段扭转刚度分布特性计算方法，主要包括以下步骤：

步骤一、建立车身结构模型；

步骤二、确定各关键断面位置；考虑到客车车身结构中，两个封闭环之间的车身结构具有完整性和连续性，将其作为一个车身段，有利于针对局部进行结构改进，因此在本发明中作为一种优先，选择将封闭环位置处断面作为关键断面，共选取n个关键断面；

步骤三、对车身结构进行分段；本发明将两个关键断面之间车身结构定义为车身段，基于关键断面位置对车身结构进行纵向分段，共划分n个关键断面，n-1个车身段，分别为车身段1、车身段2…车身段n-1；n-1个车身段中共有m个轴间车身段，分别为车身段3、车身段4…车身段m+2(沿车身纵向第一个轴间车身段前部的车身结构划分为两个非轴间车身段，因此轴间车身段从车身段3开始，并且m+2＜n-1)；

步骤四、定义扭转变形计算边界条件并进行扭转变形计算；在车身底架前端的左右对称两点施加反向载荷，同时在底架后端左右对称两点约束xyz方向的平动自由度，建立扭转变形计算边界条件，并针对模型进行计算；施加载荷较小时车身结构变形不明显，各关键断面转角过小，不利于扭转刚度的准确计算，而载荷较大时容易导致车身结构应力过大，不满足强度要求，不符合实际情况，因此所施加的载荷使车身结构最大应力值在150MPa至200MPa之间为宜；

步骤五、确定各关键断面转角及对应车身段转角；基于扭转刚度计算结果，计算第i个关键断面的转角θ_i(i＝1,2,3,…,n)；以计算关键断面1的转角为例：

提取关键断面1上各任意点的坐标及位移信息；在yz平面上，变形前关键断面1上某任意点i'的坐标为(y_i',z_i')，其中i'＝1,2,3,…,n′，n′为该关键断面所有任意点数，该关键断面旋转中心为O'，则O'点坐标值为

在扭转载荷作用下，车身结构发生变形，任意点i'移动到点i”处，任意点i'沿y向、z向位移分别为Dy_i'、Dz_i'，则点i”的坐标为(y_i'+Dy_i',z_i'+Dz_i')。变形前后关键断面旋转中心O'会出现平动位移，导致其位置发生改变。发生平动位移后关键断面旋转中心O”的坐标值为

由变形前任意点i'和旋转中心O'的坐标确定向量变形后任意点i”与点O”的坐标确定向量则任意点i'绕旋转中心转角为θ_i'

通过计算获得关键断面1上所有任意点的转角样本，然后对样本进行分布检验，若总体服从正态分布，则根据依拉达准则剔除异常数据，并输出样本期望作为关键断面1转角；若样本总体不服从正态分布，则输出样本中值；最终得到关键断面1转角θ₁；

根据两个相邻关键断面的转角确定第j个车身段的转角Δθ_j(j＝1,2,3,…,n-1)，Δθ_j＝θ_i-θ_i+1，其中，i＝j，i＝1,2,3……,n，j＝1,2,3……,n-1；

步骤六、计算车身段扭转刚度；车身结构受到的扭矩

式中，F₁为左加载点反力、F₂为右加载点反力，b为左右加载点之间横向距离。则车身段扭转刚度

步骤七、对车身段扭转刚度进行长度修正：

令Δθ_j'＝Δθ_j/L_j,其中L_j为对应车身段长度，Δθ_j'为对应车身段单位长度扭转角。对各车身段扭转刚度进行修正，消除车身段长度对扭转刚度的影响，修正后扭转刚度为

步骤八、计算轴间车身段修正后扭转刚度平均值及标准差σ。在客车车身结构中，部分车身段(与前、后悬架相连接的车身段，安装发动机等动力系统的车身段等)相比其他车身段承受较大的载荷，需要保证足够的强度和刚度，其扭转刚度往往较大，因此在均匀性评价过程中，这些车身段不予考虑，重点考察前后轴间承载比较一致的车身段；

轴间车身段修正后扭转刚度平均值及标准差σ分别为

标准差σ越小，则各车身段扭转刚度越均匀。

实施例1

结合附图，以某一款12米公路客车车身结构为例，对本发明的一种车身段扭转刚度分布特性计算方法作进一步详细说明：

步骤一、建立车身结构模型，如图1所示；

步骤二、根据车身轮廓硬点尺寸以及结构的特点，对车身结构进行纵向分段，针对本实施例中的车身结构，确定了8个关键断面，分别关键断面1、关键断面2、关键断面3、关键断面4、关键断面5、关键断面6、关键断面7、关键断面8，关键断面1与关键断面8为两侧端面，同时，确定了7个车身段，如图2所示；其中，L₁＝0.90m、L₂＝1.86m、L₃＝1.65m、L₄＝1.65m、L₅＝1.65m、L₆＝1.58m、L₇＝1.97m，L₁为关键断面1和关键断面2之间(对应车身段1)距离、L₂为关键断面2和关键断面3之间(对应车身段2)距离、L₃为关键断面3和关键断面4之间(对应车身段3)距离、L₄为关键断面4和关键断面5之间(对应车身段4)距离、L₅为关键断面5和关键断面6之间(对应车身段5)距离、L₆为关键断面6和关键断面7之间(对应车身段6)距离、L₇为关键断面7和关键断面8之间(对应车身段7)距离；

步骤三、定义扭转变形计算边界条件，进行扭转变形计算，扭转变形计算边界条件如图3所示，其中，底架前端左加载点施加沿车身坐标系z轴向上的2mm位移，右加载点施加沿车身坐标系z轴向下的2mm位移；

步骤四、依次计算各关键断面的转角：关键断面1的转角θ₁＝0.0860°、关键断面2的转角θ₂＝0.0797°、关键断面3的转角θ₃＝0.0712°、关键断面4的转角θ₄＝0.0535°、关键断面5的转角θ₅＝0.0363°、关键断面6的转角θ₆＝0.0213°、关键断面7的转角θ₇＝0.0157°、关键断面8的转角θ₈＝0.0040°；则各车身段相对转角分别为：车身段1的相对转角Δθ₁＝θ₁-θ₂＝0.0063°、车身段2的相对转角Δθ₂＝θ₂-θ₃＝0.0085°、车身段3的相对转角Δθ₃＝θ₃-θ₄＝0.0177°、车身段4的相对转角Δθ₄＝θ₄-θ₅＝0.0172°、车身段5的相对转角Δθ₅＝θ₅-θ₆＝0.0150°、车身段6的相对转角Δθ₆＝θ₆-θ₇＝0.0056°、车身段7的相对转角Δθ₇＝θ₇-θ₈＝0.0117°；

步骤五、车身结构受到的扭矩T＝2142.9N·m，则各车身段扭转刚度为：车身段1的刚度K₁＝3.40×10⁵N·m/deg、车身段2的刚度K₂＝2.52×10⁵N·m/deg、车身段3的刚度K₃＝1.21×10⁵N·m/deg、车身段4的刚度K₄＝1.25×10⁵N·m/deg、车身段5的刚度K₅＝1.43×10⁵N·m/deg、车身段6的刚度K₆＝3.83×10⁵N·m/deg、车身段7的刚度K₇＝1.83×10⁵N·m/deg；

修正后各车身段扭转刚度分别为：车身段1的刚度K₁′＝3.06×10⁵N·m²/deg、车身段2的刚度K₂′＝4.69×10⁵N·m²/deg、车身段3的刚度K₃′＝2.00×10⁵N·m²/deg、车身段4的刚度K₄′＝2.06×10⁵N·m²/deg，车身段5的刚度K₅′＝2.36×10⁵N·m²/deg，车身段6的刚度K₆′＝6.05×10⁵N·m²/deg，车身段7的刚度K₇′＝3.61×10⁵N·m²/deg，如图4所示；

步骤六、针对于前后轴间车身段3、4、5，其修正后扭转刚度平均值标准差σ＝1.58×10⁴N·m²/deg，其轴间各车身段抗扭转变形能力存在一定差异性。

在本实施例中，本发明的一种车身段扭转刚度分布特性计算方法各步骤流程如图5所示。

本发明提供了一种车身段扭转刚度分布特性计算方法，主要包括以下步骤：

步骤一、建立车身结构有限元模型；建立车身结构仿真模型，车身主体骨架可以采用梁单元建模，也可以采用壳单元建模，采用梁单元建模时骨架接头处建议采用梁壳混合或刚度模型，以提高计算精度；蒙皮和封板等局部可以采用壳单元或膜单元进行模拟；

步骤二、确定各关键断面位置；考虑到客车车身结构中，两个封闭环之间的车身结构具有完整性和连续性，将其作为一个车身段，有利于针对局部进行结构改进，因此在本发明中作为一种优先，选择将封闭环位置处断面作为关键断面，共选取n个关键断面；

步骤三、对车身结构进行分段；本发明将两个关键断面之间车身结构定义为车身段，基于关键断面位置对车身结构进行纵向分段，共划分n个关键断面，n-1个车身段，分别为车身段1、车身段2…车身段n-1；n-1个车身段中共有m个轴间车身段，分别为车身段3、车身段4…车身段m+2(沿车身纵向第一个轴间车身段前部的车身结构划分为两个非轴间车身段，因此轴间车身段从车身段3开始，并且m+2＜n-1)；

步骤四、定义扭转变形计算边界条件并进行扭转变形有限元计算；在车身底架前端的左右对称两点施加反向载荷，同时在底架后端左右对称两点约束xyz方向的平动自由度，建立扭转变形计算边界条件，并针对模型进行有限元计算。施加载荷较小时车身结构变形不明显，各关键断面转角过小，不利于扭转刚度的准确计算，而载荷较大时容易导致车身结构应力过大，不满足强度要求，不符合实际情况，因此所施加的载荷使车身结构最大应力值在150MPa至200MPa之间为宜；

步骤五、确定各关键断面转角及对应车身段转角；基于扭转刚度有限元计算结果，计算第i个关键断面的转角θ_i(i＝1,2,3,…,n)。以计算关键断面1的转角为例：

提取关键断面1上各节点的坐标及位移信息。在yz平面上，变形前关键断面1上某节点i'的坐标为(y_i',z_i')，其中i'＝1,2,3,…,n′，n′为该关键断面所有节点数，该关键断面旋转中心为O'，则O'点坐标值为

在扭转载荷作用下，车身结构发生变形，节点i'移动到点i”处，节点i'沿y向、z向位移分别为Dy_i'、Dz_i'，则点i”的坐标为(y_i'+Dy_i',z_i'+Dz_i')。变形前后关键断面旋转中心O'会出现平动位移，导致其位置发生改变；发生平动位移后关键断面旋转中心O”的坐标值为

由变形前节点i'和旋转中心O'的坐标确定向量变形后点i”与点O”的坐标确定向量则节点i'绕旋转中心转角为θ_i'

通过计算获得关键断面1上所有节点的转角样本，然后对样本进行分布检验，若总体服从正态分布，则根据依拉达准则剔除异常数据，并输出样本期望作为关键断面1转角；若样本总体不服从正态分布，则输出样本中值；最终得到关键断面1转角θ₁；

根据两个相邻关键断面的转角确定第j个车身段的转角Δθ_j(j＝1,2,3,…,n-1)，Δθ_j＝θ_i-θ_i+1，其中，i＝j，i＝1,2,3……,n，j＝1,2,3……,n-1；

步骤六、计算车身段扭转刚度。车身结构受到的扭矩

式中，F₁为左加载点反力、F₂为右加载点反力，b为左右加载点之间横向距离。则车身段扭转刚度

步骤七、对车身段扭转刚度进行长度修正：

令Δθ_j'＝Δθ_j/L_j,其中L_j为对应车身段长度，Δθ_j'为对应车身段单位长度扭转角。对各车身段扭转刚度进行修正，消除车身段长度对扭转刚度的影响，修正后扭转刚度为

步骤八、计算轴间车身段修正后扭转刚度平均值及标准差σ。在客车车身结构中，部分车身段(与前、后悬架相连接的车身段，安装发动机等动力系统的车身段等)相比其他车身段承受较大的载荷，需要保证足够的强度和刚度，其扭转刚度往往较大，因此在均匀性评价过程中，这些车身段不予考虑，重点考察前后轴间承载比较一致的车身段；

轴间车身段修正后扭转刚度平均值及标准差σ分别为

标准差σ越小，则各车身段扭转刚度越均匀。

实施例2

结合附图，以某一款12米公路客车车身结构为例，对本发明的一种车身段扭转刚度分布特性计算方法作进一步详细说明：

步骤一、建立车身结构有限元模型，如图1所示；

步骤二、根据车身轮廓硬点尺寸以及结构的特点，对车身结构进行纵向分段，针对本实施例中的车身结构，确定了8个关键断面，分别关键断面1、关键断面2、关键断面3、关键断面4、关键断面5、关键断面6、关键断面7、关键断面8，关键断面1与关键断面8为两侧端面，同时，确定了7个车身段，如图2所示；其中，L₁＝0.90m、L₂＝1.86m、L₃＝1.65m、L₄＝1.65m、L₅＝1.65m、L₆＝1.58m、L₇＝1.97m，L₁为关键断面1和关键断面2之间(对应车身段1)距离、L₂为关键断面2和关键断面3之间(对应车身段2)距离、L₃为关键断面3和关键断面4之间(对应车身段3)距离、L₄为关键断面4和关键断面5之间(对应车身段4)距离、L₅为关键断面5和关键断面6之间(对应车身段5)距离、L₆为关键断面6和关键断面7之间(对应车身段6)距离、L₇为关键断面7和关键断面8之间(对应车身段7)距离；

步骤三、定义扭转变形计算边界条件，进行扭转变形有限元计算，扭转变形计算边界条件如图3所示，其中底架前端左加载点施加沿车身坐标系z轴向上的2mm位移，右加载点施加沿车身坐标系z轴向下的2mm位移；

步骤四、依次计算各关键断面的转角：关键断面1的转角θ₁＝0.0860°、关键断面2的转角θ₂＝0.0797°、关键断面3的转角θ₃＝0.0712°、关键断面4的转角θ₄＝0.0535°、关键断面5的转角θ₅＝0.0363°、关键断面6的转角θ₆＝0.0213°、关键断面7的转角θ₇＝0.0157°、关键断面8的转角θ₈＝0.0040°；则各车身段相对转角分别为：车身段1的相对转角Δθ₁＝θ₁-θ₂＝0.0063°、车身段2的相对转角Δθ₂＝θ₂-θ₃＝0.0085°、车身段3的相对转角Δθ₃＝θ₃-θ₄＝0.0177°、车身段4的相对转角Δθ₄＝θ₄-θ₅＝0.0172°、车身段5的相对转角Δθ₅＝θ₅-θ₆＝0.0150°、车身段6的相对转角Δθ₆＝θ₆-θ₇＝0.0056°、车身段7的相对转角Δθ₇＝θ₇-θ₈＝0.0117°；

步骤五、车身结构受到的扭矩T＝2142.9N·m，则各车身段扭转刚度为：车身段1的刚度K₁＝3.40×10⁵N·m/deg、车身段2的刚度K₂＝2.52×10⁵N·m/deg、车身段3的刚度K₃＝1.21×10⁵N·m/deg、车身段4的刚度K₄＝1.25×10⁵N·m/deg、车身段5的刚度K₅＝1.43×10⁵N·m/deg、车身段6的刚度K₆＝3.83×10⁵N·m/deg、车身段7的刚度K₇＝1.83×10⁵N·m/deg；

修正后各车身段扭转刚度分别为：车身段1的刚度K₁′＝3.06×10⁵N·m²/deg、车身段2的刚度K₂′＝4.69×10⁵N·m²/deg、车身段3的刚度K₃′＝2.00×10⁵N·m²/deg、车身段4的刚度K₄′＝2.06×10⁵N·m²/deg，车身段5的刚度K₅′＝2.36×10⁵N·m²/deg，车身段6的刚度K₆′＝6.05×10⁵N·m²/deg，车身段7的刚度K₇′＝3.61×10⁵N·m²/deg，如图4所示；

步骤六、针对于前后轴间车身段3、4、5，其修正后扭转刚度平均值标准差σ＝1.58×10⁴N·m²/deg，其轴间各车身段抗扭转变形能力存在一定差异性。

在本实施例中，本发明的一种车身段扭转刚度分布特性计算方法各步骤流程如图5所示。

在本实施例中，采用仿真软件为HyperMesh、Patran2010&Nastran2010，编程软件为Compaq Visual Fortran 6.6，操作系统为Windows。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (5)

1.一种车身段扭转刚度分布特性计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在车身结构上确定n个断面位置，形成n-1个车身段以及m个轴间车身段，其中，m+2＜n-1；

步骤二、施加载荷后，确定所述n个断面中任意一个断面i的转角θ_i及对应所述车身段转角Δθ_j，式中，Δθ_j＝θ_i-θ_i+1，其中，i＝j，i＝1,2,3,……,n，j＝1,2,3,……,n-1；

步骤三、计算对应所述车身段扭转刚度式中，F₁为左加载点反力、F₂为右加载点反力，b为左右加载点之间横向距离；

步骤四、对车身段扭转刚度进行长度修正，得到修正后的车身段扭转刚度K_j′＝K_jL_j，式中，L_j为对应所述车身段长度；

步骤五、计算修正后的车身段中轴间车身段的扭转刚度平均值

2.如权利要求1所述的车身段扭转刚度分布特性计算方法，其特征在于，在所述步骤二中确定所述任意关键面i的转角θ_i包括如下步骤：

步骤a、计算所述任意断面i中旋转中心O'的坐标以及施加扭转载荷后任意断面中旋转中心O”的坐标：

$y_{o^{\′}}=\frac{\underset{i^{\′}=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{y}_{i^{\′}}}{n^{\′}},z_{o^{\′}}=\frac{\underset{i^{\′}=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{z}_{i^{\′}}}{n^{\′}},y_{o^{\′\′}}=\frac{\underset{i^{\′}=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{y}_{i^{\′}}+\underset{i^{\′}=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{Dy}}_{i^{\′}}}{n^{\′}},z_{o^{\′\′}}=\frac{\underset{i^{\′}=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{z}_{i^{\′}}+\underset{i^{\′}=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{Dz}}_{i^{\′}}}{n^{\′}};$

式中，施加扭转载荷前，所述任意断面上任意点i'的坐标为y_i'和z_i'，旋转中心O'的坐标为y_o′和z_o′，施加扭转载荷后，任意点i'移动到任意点i”处，旋转中心O”的坐标为y_o″和z_o″，所述任意断面上任意点i”的坐标为y_i'+Dy_i'和z_i'+Dz_i'，其中，Dy_i'为所述任意点i'在相应断面上水平方向的位移，Dz_i'为所述任意点i'在相应断面上竖直方向的位移；

步骤b、计算所述任意点i'在施加扭转载荷后绕旋转中心转角θ_i′：

${\mathrm{\θ}}_{i^{\′}}=arccos\[\frac{(y_{i^{\′}}-y_{o^{\′}})(y_{i^{\′}}+{\mathrm{Dy}}_{i^{\′}}-y_{o^{\′\′}})+(z_{i^{\′}}-z_o)(z_{i^{\′}}+{\mathrm{Dz}}_{i^{\′}}-z_{o^{\′\′}})}{\sqrt{{(y_{i^{\′}}-y_{o^{\′}})}^2+{(z_{i^{\′}}-z_{o^{\′}})}^2}\×\sqrt{{(y_{i^{\′}}+{\mathrm{Dy}}_{i^{\′}}-y_{o^{\′\′}})}^2+{(z_{i^{\′}}+{\mathrm{Dz}}_{i^{\′}}-z_{o^{\′\′}})}^2}}\];$

步骤c、对任意断面上的全部任意点i'的转角θ_i′进行正态分布检验，如果总体服从正态分布，则剔除异常数据后得到转角期望值作为所述任意断面i的转角θ_i；如果总体不服从正态分布，则取全部任意点i'的转角θ_i′样本中值作为任意断面i的转角θ_i。

3.如权利要求2所述的车身段扭转刚度分布特性计算方法，其特征在于，所述载荷的施加范围为使车身结构最大应力值在150MPa～200MPa之间。

4.如权利要求3所述的车身段扭转刚度分布特性计算方法，其特征在于，确定所述断面8个，对应所述车身段为7个。

5.如权利要求4所述的车身段扭转刚度分布特性计算方法，其特征在于，所述步骤五还包括：对轴间车身段的扭转刚度K_j′进行标准差评价，标准差