本文關(guān)鍵詞：白車(chē)身前端結(jié)構(gòu)參數(shù)化建模與輕量化設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 車(chē)身前端結(jié)構(gòu) 參數(shù)化建模 輕量化 多目標(biāo)優(yōu)化

【摘要】：近些年來(lái),我國(guó)汽車(chē)工業(yè)飛速發(fā)展,汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量連續(xù)多年超過(guò)2000萬(wàn)輛,截止2015年底,我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量達(dá)2.79億輛,其中汽車(chē)數(shù)量超過(guò)了1.72億輛,汽車(chē)產(chǎn)業(yè)為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。但是,汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展所帶來(lái)的負(fù)面影響也日趨嚴(yán)重,石油短缺,空氣質(zhì)量惡化,安全事故頻發(fā),嚴(yán)重影響人類(lèi)社會(huì)的健康發(fā)展。“節(jié)能,安全,環(huán)�！背蔀楫�(dāng)今汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的三大主題,汽車(chē)輕量化已經(jīng)成為應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題的迫切需求。轎車(chē)車(chē)身重量約占整車(chē)重量的40%,且車(chē)身總成結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,很容易進(jìn)行輕量化優(yōu)化,因此,車(chē)身輕量化設(shè)計(jì)已經(jīng)成為世界汽車(chē)發(fā)展的重要趨勢(shì)。本文結(jié)合企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目,對(duì)某國(guó)產(chǎn)車(chē)車(chē)身前端結(jié)構(gòu)進(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì),具體內(nèi)容如下:對(duì)SFE CONCEPT參數(shù)化建模進(jìn)行了介紹,并建立了目標(biāo)車(chē)型白車(chē)身的前端結(jié)構(gòu)參數(shù)化模型,并將白車(chē)身前端結(jié)構(gòu)參數(shù)化模型和后端結(jié)構(gòu)有限元模型進(jìn)行了耦合,生成了用于靜態(tài)彎扭剛度及模態(tài)分析的白車(chē)身模型;將車(chē)身、發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)等模型進(jìn)行連接,生成了用于100%正面碰撞仿真分析的整車(chē)模型。對(duì)目標(biāo)車(chē)型的初始車(chē)身有限元模型以及由SFE CONCEPT建立的參數(shù)化有限元模型進(jìn)行仿真,分析了車(chē)身靜態(tài)彎曲、扭轉(zhuǎn)剛度,主要低階模態(tài)頻率、振型以及100%正面碰撞的B柱加速度等性能,驗(yàn)證了所建的參數(shù)化模型符合精度要求。結(jié)合優(yōu)化技術(shù),借助優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)Hyperstudy,選定14個(gè)截面形狀、板材厚度等設(shè)計(jì)變量,以前端結(jié)構(gòu)質(zhì)量最小、優(yōu)化后模型左右兩側(cè)的B柱加速度峰值小于優(yōu)化前的值為優(yōu)化目標(biāo),以目標(biāo)車(chē)型優(yōu)化后白車(chē)身的靜態(tài)彎扭剛度、一階彎曲模態(tài)頻率、一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)頻率性能優(yōu)于參數(shù)化耦合模型為約束條件,進(jìn)行了輕量化求解,對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)變量結(jié)果工程修正后得到了優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。將優(yōu)化設(shè)計(jì)方案帶入到車(chē)身結(jié)構(gòu)中,最終優(yōu)化后的車(chē)身前端結(jié)構(gòu)重量為95.04 kg,與減重前的100.2 kg相比,減重5.17kg,降低了5.2%,靜態(tài)彎扭剛度、一階彎曲模態(tài)頻率等性能指標(biāo)降低不超過(guò)3%,仍能滿足性能要求,而且一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)頻率,100%正面碰撞時(shí)的B柱加速度等性能得到了優(yōu)化,說(shuō)明取得了較好的輕量化設(shè)計(jì)效果。
【關(guān)鍵詞】：車(chē)身前端結(jié)構(gòu) 參數(shù)化建模 輕量化 多目標(biāo)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U463.82
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 車(chē)身輕量化研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 車(chē)用材料輕量化12-14
• 1.2.2 汽車(chē)制造工藝輕量化14-16
• 1.2.3 車(chē)身結(jié)構(gòu)輕量化16-17
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 白車(chē)身前端結(jié)構(gòu)參數(shù)化建模19-39
• 2.1 參數(shù)化建模技術(shù)簡(jiǎn)介19-23
• 2.1.1 參數(shù)化模型控制參數(shù)20
• 2.1.2 參數(shù)化建模技術(shù)特點(diǎn)20-23
• 2.2 參數(shù)化建模方法與流程23-27
• 2.2.1 前期規(guī)劃23-24
• 2.2.2 制定統(tǒng)一的命名規(guī)則24-25
• 2.2.3 PID屬性的唯一性25-26
• 2.2.4 零部件連接——映射技術(shù)26-27
• 2.3 前端結(jié)構(gòu)零部件建模及裝配27-33
• 2.3.1 前端結(jié)構(gòu)零部件建模步驟27-28
• 2.3.2 零部件參數(shù)化建模匯總28-32
• 2.3.3 前端結(jié)構(gòu)零部件裝配32-33
• 2.4 白車(chē)身前端結(jié)構(gòu)與后端耦合33-35
• 2.5 焊點(diǎn)處理35-36
• 2.6 參數(shù)化耦合白車(chē)身模型的自動(dòng)網(wǎng)格劃分36-37
• 2.7 本章小結(jié)37-39
• 第3章 參數(shù)化白車(chē)身模型性能驗(yàn)證39-55
• 3.1 靜態(tài)彎曲剛度性能驗(yàn)證39-41
• 3.1.1 靜態(tài)彎曲剛度計(jì)算方法39-40
• 3.1.2 靜態(tài)彎曲剛度對(duì)比40-41
• 3.2 靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度性能驗(yàn)證41-44
• 3.2.1 靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算方法41-43
• 3.2.2 靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度對(duì)比43-44
• 3.3 模態(tài)性能驗(yàn)證44-48
• 3.3.1 模態(tài)分析理論44-46
• 3.3.2 目標(biāo)車(chē)型車(chē)身模態(tài)分析46-48
• 3.4 100%正面碰撞性能驗(yàn)證48-53
• 3.4.1 顯示非線性有限元控制方程介紹48-49
• 3.4.2 正面碰撞分析模型與參數(shù)設(shè)置49-50
• 3.4.3 正面碰撞結(jié)果分析50-53
• 3.5 結(jié)果對(duì)比匯總分析53-54
• 3.6 本章小結(jié)54-55
• 第4章 白車(chē)身前端結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)55-73
• 4.1 輕量化優(yōu)化技術(shù)簡(jiǎn)介55-57
• 4.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法55-56
• 4.1.2 近似模型56-57
• 4.1.3 優(yōu)化算法57
• 4.2 前端結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化57-66
• 4.2.1 輕量化優(yōu)化數(shù)學(xué)模型57-61
• 4.2.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)流程61-65
• 4.2.3 優(yōu)化結(jié)果65-66
• 4.3 前端結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化效果驗(yàn)證66-72
• 4.3.1 白車(chē)身靜態(tài)彎曲剛度性能66-67
• 4.3.2 白車(chē)身靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度性能67-68
• 4.3.3 白車(chē)身主要低階模態(tài)性能68-70
• 4.3.4 100%正面碰撞性能70-71
• 4.3.5 白車(chē)身前端結(jié)構(gòu)質(zhì)量變化71-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 第5章 總結(jié)與展望73-75
• 5.1 研究結(jié)論73-74
• 5.2 研究展望與不足74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果79-80
• 致謝80

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉成杰;陳世超;王紫e，

本文編號(hào)：1104991