摘要：针对现有的三角形壳元难以用于汽车车身模态分析的问题,提出一种基于边光滑的三角形壳元用于汽车车身部件的模态分析。壳单元公式基于一阶剪切变形理论,并采用离散剪切间隙有效地消除剪切自锁。问题模型首先离散成可自动生成的非结构三角形网格,并在三角形网格的基础上进一步形成基于边的积分区域。提出一种基于边的局部坐标系统,并在局部坐标系内通过梯度光滑技术获得积分域内的光滑应变,从而调节系统刚度,有效地改善结果的精度。基于光滑迦辽金格式构造离散系统方程,并建立基于边光滑三角形壳元的刚度矩阵和质量矩阵列式,对复杂的汽车车身部件进行模态分析。通过与现有软件和参考结果的对比,验证所提算法的有效性和高精度。

单位：湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室