前言
一、提升白车身扭转刚度的策略
国内外研究者基于车身扭转刚度的提升做了大量的研究分析，主要是从梁的布置、截面优化、料厚规划、接头设计四个方面来提升扭转刚度。由于传统框架的燃油或纯电、混动车型已经具备了比较成熟的框架结构，受到各方面布置的限制，只能在现有的框架基础上进行加强，效果并不显著。需要在兼顾成本与白车身扭转刚度的前提下，选择最优的优化对象和策略，找到最佳传力路径，把材料分布在最需要的地方。
新一代的纯电车身与传统车身有较大的结构框架差异，因此在设计初期可以重新定义车身框架结构。本文基于理论分析及拓扑优化的方法找寻车身扭转刚度的最佳传力路径，通过电池包与车身的集成设计，使得车身形成多个近似圆环状的封闭结构。这些环状结构有效加强了扭转刚度的传力路径，在不增加额外质量的前提下，大幅度提升了白车身扭转刚度。
二、白车身扭转刚度与整车操稳性
1. 白车身扭转刚度来源
汽车在坑洼/起伏路面产生的随机载荷使车身发生扭转变形，白车身扭转刚度是抵抗车身扭转变形的能力。
2. 整车操稳性简析
影响汽车操纵稳定性的因素有很多，白车身扭转刚度更多表现在汽车的转向稳定性。来自路面的不同振动载荷直接作用在底盘系统上，然后再通过减振器从底盘传递到车身上。想要达到比较好的操稳效果，需要保证传力路径上各个系统有足够的刚度。白车身扭转刚度是整个系统刚度的重要组成部分，因此提高车身扭转刚度对于整车操稳性能的提升具有非常重要的意义。
三、扭转刚度理论分析与拓扑优化
通过简化模型力学分析、简化圆轴模型阐述扭转刚度、基于扭转刚度的拓扑优化等理论分析方法，找寻最佳的传力路径。基于拓扑优化结果，对新一代纯电车身结构设计提出以下建议：形成封闭的A柱环、B柱环、C柱环、门环以及地板环状结构；加强A柱环和C柱环的关键结构等。
四、电池包对扭转刚度的影响及与车身集成设计
基于拓扑优化结果，研究宽电池包及窄电池包对扭转刚度的影响，以及基于宽电池包安装点位置对车身扭转刚度的影响。结果表明，宽电池包对车身扭转刚度的贡献量较大。在电池包与车身的集成设计中，采用高刚性电池包直接装在门槛上，形成高刚性的电池包结构，与车身形成环状框架结构，进一步增强整车扭转刚度传力路径。
五、扭转刚度与整车操稳性能提升
通过对比传统CTP车型和CTB高扭转刚度车型的操稳性能，发现CTB车型在横摆角速度和横摆共振频率方面表现更优秀。为了进一步验证扭转刚度对整车操稳性的影响，进行了实车测试，结果表明，车身扭转刚度越大，整车操稳性越好。电池包与车身的集成设计大幅提升了车身扭转刚度，也使整车操稳性能得到大幅提升。
（1）新一代纯电车身在设计初期可以重新定义传力路径，使材料分布在最佳传力路径上，达到车身力学性能的大幅提升；
（2）电池包对CTB的EV车型扭转刚度影响最大，窄包车型次之，电池包后安装点对刚度影响最大；
（3）电池包与车身的集成设计使得车身形成多个近似圆环状的封闭结构，有效加强了扭转刚度的传力路径；
（4）扭转刚度对整车操稳性具有重要影响，提升白车身扭转刚度可以显著提升整车的操稳性能。
