什么是車身剛度？剛度的官方定義是材料或結(jié)構(gòu)受力時抵抗彈性形變的能力，其表達式是施加于構(gòu)件上的作用引起的內(nèi)力和構(gòu)件相應(yīng)的變形的比值。那么車身剛度到底影響了汽車的哪些性能呢？

在對剛度的定義中，我們看到一個詞叫做“彈性形變”。彈性形變是可恢復(fù)的形變，不可恢復(fù)的形變就是塑性形變了。舉個栗子，如果我們用一定的力去拉彈簧，所施加的力和它的變形量成正比，滿足胡克定律F=KX，這個K就是剛度，如果這個時候一松手，彈簧就變回去了，這就是可恢復(fù)的變形；要是我們一直使勁拉彈簧，超過了它的限度，就算是放手也變不回去了，也就是發(fā)生了塑性形變了。

所以車身剛度就是汽車車身抵抗可恢復(fù)變形的能力，劃重點！是可恢復(fù)！

哪些東西可以決定車身剛度呢？

剛度可以按靜剛度和動剛度分，其中靜剛度包括彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。當(dāng)汽車在行駛過程中左右車輪兩邊受到的載荷方向不一致的時候，車身會由于扭轉(zhuǎn)，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。比如下面這張圖——

車輛開到一個斜坡，或者就是圖中這樣的交叉軸路面，左右兩邊的載荷不一樣，甚至有一個車輪還懸空了，那么車身必然會出現(xiàn)重心偏移的問題，發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。當(dāng)扭轉(zhuǎn)剛度低的時候，扭轉(zhuǎn)變形就會變大，導(dǎo)致汽車在行駛過程中出現(xiàn)部件之間相互摩擦碰撞的現(xiàn)象，引起異響。

同時，車內(nèi)乘員坐著，也有座椅支撐在底盤之上。也是因為重心的偏移，乘員和座椅都會通過和底盤的連接點，施加一個來自內(nèi)部的力量，這就是彎曲剛度的意思了。

一般情況，對于：

帶前擋風(fēng)玻璃的經(jīng)濟型轎車，白車身扭轉(zhuǎn)剛度大概在700~900 kN.m/rad; 彎曲剛度范圍：8000 ~ 12000N/mm；

帶前擋風(fēng)玻璃的中高級轎車，白車身扭轉(zhuǎn)剛度大概在900~1300 kN.m/rad; 彎曲剛度范圍：10000 ~ 16000N/mm;

帶前擋風(fēng)玻璃的SUV，白車身扭轉(zhuǎn)剛度大概在1000~1300 kN.m/rad; 彎曲剛度范圍：8000 ~ 14000N/mm。

下圖的a、b分別就是各個零部件彎曲、扭轉(zhuǎn)剛度對整車彎曲、扭轉(zhuǎn)剛度的影響比例?？梢钥吹桨总嚿韺φ噭偠鹊挠绊懯亲畲蟮?。

車身結(jié)構(gòu)和材料、工藝是影響車身剛度的主要因素。我們一般會利用CAE分析的方法去計算某個車身結(jié)構(gòu)的整車剛度、局部剛度等，然后通過一些方法對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化來達到增加剛度的效果。比如說，“日”字型的車架剛度肯定“口”字型的好，這就是一個最簡單的通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化增加剛度的方法。

此外也可以采用一些先進的材料像是碳纖維、高強度鋼等或是先進工藝來提高剛度。我們常常能看到賽車上加裝了防滾架，防滾架的作用不僅是保證賽車手的人身安全，也是為了加強車身剛性。

車身剛度到底影響了汽車的哪些性能？

第一，會影響NVH性能，NVH拆開解釋——Noise（噪聲）、Vibration（振動）和Harshness（不平順性）。首先說一下動剛度，動剛度的概念則更為復(fù)雜，它是用來衡量結(jié)構(gòu)抵抗預(yù)定動態(tài)激擾的能力，說人話就是，可以衡量共振——當(dāng)外力的頻率與結(jié)構(gòu)的固有頻率相近時，有可能出現(xiàn)共振現(xiàn)象，這時候結(jié)構(gòu)的變形也就最大。

共振的危害離我們其實并不遠，耳熟能詳?shù)氖勘^橋故事就是一個好例子。每個物體都有自己固有的頻率，僅與系統(tǒng)的固有特性有關(guān)（如質(zhì)量、形狀、材質(zhì)等），共振就在外力發(fā)力頻率與其相同的時候發(fā)生，這就像我們內(nèi)心深處必然有一個觸發(fā)點會讓我們激動不已一樣。對人來說觸發(fā)點可能是一個人、一個物或一句話，而對于物體來說就是外力的頻率了。

相比于靜剛度的乖巧，動剛度并不安分，它會隨著頻率的改變而變化，其中響應(yīng)頻率的幅值是最為關(guān)鍵的衡量參數(shù)，幅值正比于動剛度。車身動剛度不足，響應(yīng)頻率的幅值低，容易產(chǎn)生共振，影響NVH。

第二，會影響汽車的碰撞性。汽車碰撞可分為正面碰撞、側(cè)面碰撞和追尾。車身的剛度大一點，在發(fā)生碰撞時能抵抗變形的能力就更強。為保護和減輕乘員在碰撞中所受傷害，汽車的車身結(jié)構(gòu)需要進行相關(guān)調(diào)整，一般包括側(cè)門內(nèi)安裝加強裝置，如在側(cè)門上加裝防撞桿以及A柱、B柱（如下圖）加強等。車門在側(cè)面碰撞時也扮演著極為重要的角色，若對車門采用角鋼制成，碰撞時，可以防止車門侵入車艙內(nèi)傷害到乘客。

第三，會影響汽車的操縱穩(wěn)定性。一個良好的車身剛性是發(fā)揮一輛車操控穩(wěn)定性能的根本，只是它不會直接提升操控穩(wěn)定性能。但反過來說，如果一個較差的車身剛性，卻是可以在很大程度上拉低一輛車的操控穩(wěn)定性能。

舉個例子，在滿分100分的情況下，某一輛車的懸架系統(tǒng)通過工程師的調(diào)校，本身拿到了95分的高分，但這個時候車身剛性只做到了70分，那么最終操穩(wěn)的得分可能只是85分，因為在極限的狀態(tài)下，受到車身剛性的限制，車輛無法承受更大的壓力，那很可能就會出現(xiàn)轉(zhuǎn)向問題或者彎道內(nèi)走線達不到預(yù)期的情況。

從車身角度講，你想選一個優(yōu)秀的白車身，尤其是對于操控穩(wěn)定性能要求比較到位的優(yōu)秀白車身（其實重量輕也是評價車身是否優(yōu)秀的重要指標(biāo)啦），這個時候你要打開機艙蓋，找到如下圖綠色的東西——

這個穩(wěn)定桿的作用就是增加車輪減震器安裝點的動剛度的。這種穩(wěn)定桿的結(jié)構(gòu)，一般出現(xiàn)在偏運動的車型上。比如下面這張寶馬530Li領(lǐng)先型的發(fā)動機艙圖——

黑色的兩根管狀物就是提升車身剛性用的穩(wěn)定桿。而且這是寶馬5系全系標(biāo)配的裝置。從這點也說明了寶馬對于操控穩(wěn)定性能的高要求。

第四，對車身結(jié)構(gòu)耐久性的影響。白車身的自然失效形式以疲勞失效為主，當(dāng)車身的剛度不足時，車身在外力作用下就容易發(fā)生扭轉(zhuǎn)、彎曲變形，經(jīng)過多次反復(fù)加載后，車身的薄弱環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)就容易出現(xiàn)疲勞破壞。

比如說，因為道路不平引起的汽車顛簸振動，發(fā)動機自身的振動等原因，汽車車身反復(fù)發(fā)生變形，但隨著汽車使用年限的增加，使得車身底板或者某些部位產(chǎn)生變形或者裂紋如下圖，引起整個車身變形，車門下沉，門縫間隙過大，車門不能關(guān)嚴(yán)。

說了這么多，到低如何選擇一個剛性好的車，對普通車友能夠直觀感受車身剛性好壞的一個簡單方法就是，把車子斜停在一個坡面上，看看在這樣受力的作用下，車子是否能正常開合四個車門和后備箱。車身剛性好的車型，即便重心偏移，也可以正常開關(guān)車門和后備箱。

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