汽車產(chǎn)品的普及,加劇了能源緊張與環(huán)境污染的問(wèn)題,產(chǎn)品輕量化仍然是緩解這一問(wèn)題的主要途徑。在車身的制造和使用過(guò)程中存在著許多不確定性因素,如制造精度、材料特性以及環(huán)境條件等,如果在輕量化設(shè)計(jì)的過(guò)程中,忽略了這些因素,將無(wú)法保障產(chǎn)品的質(zhì)量水平,致使輕量化方案缺乏可靠性,從而喪失實(shí)際工程可行性。穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法在輕量化技術(shù)上的應(yīng)用,為產(chǎn)品的質(zhì)量改善與輕量化技術(shù)的推進(jìn)提供了很好的機(jī)會(huì)。另外,“疲勞耐久性能”作為產(chǎn)品質(zhì)量的另一重要表征,對(duì)汽車產(chǎn)品的品質(zhì)和聲譽(yù)有著重要的影響,如何在汽車的設(shè)計(jì)階段進(jìn)行疲勞耐久性能的分析與改善是提高產(chǎn)品質(zhì)量的另一重要手段。本文以某緊湊型SUV的車身結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象,從“輕量化”與“提高產(chǎn)品質(zhì)量”兩大主題出發(fā),對(duì)其展開一系列的性能分析與優(yōu)化工作,主要研究工作見下:(1)建立整車的有限元模型,針對(duì)車身結(jié)構(gòu)涉及到的主要性能要求,分別進(jìn)行仿真分析,其中包括:車身的靜態(tài)性能(扭轉(zhuǎn)剛度、彎曲剛度)、車門的靜態(tài)性能(車門下沉剛度、車門窗框側(cè)向剛度)、關(guān)鍵部位的連接強(qiáng)度(安全帶固定點(diǎn)強(qiáng)度)以及碰撞安全性能(100%正面碰撞、50km/h側(cè)面碰撞)。并與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了仿真分析方法與模型的準(zhǔn)確性以及結(jié)果的可靠性,為接下來(lái)的研究工作奠定基礎(chǔ)。(2)結(jié)合Hypermesh、Adams/Car、MSC.Nastran及nCode軟件,基于疲勞分析理論,對(duì)車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞性能的聯(lián)合仿真。從疲勞分析的三要素進(jìn)行展開,首先建立汽車底盤的多體動(dòng)力學(xué)模型,并將強(qiáng)化路面上采集得到的輪心六分力載荷數(shù)據(jù),通過(guò)多體動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行分解,得到底盤與車身各連接硬點(diǎn)處的載荷時(shí)間歷程;然后利用慣性釋放法進(jìn)行白車身的靜力學(xué)分析,獲取車身的應(yīng)力場(chǎng)數(shù)據(jù);最后結(jié)合車身材料的S-N曲線,將上述分析數(shù)據(jù)集成到nCode軟件中,最終求解得到車身的疲勞壽命。(3)將穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法應(yīng)用于車門結(jié)構(gòu)的輕量化研究中。針對(duì)該車型的車門結(jié)構(gòu),結(jié)合尺寸、形狀、位置等多種類的設(shè)計(jì)因素,并考慮設(shè)計(jì)變量的波動(dòng)對(duì)產(chǎn)品性能的影響,采用試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法構(gòu)造高精度的響應(yīng)面模型,結(jié)合多島遺傳算法、蒙特卡羅模擬技術(shù),對(duì)車門結(jié)構(gòu)進(jìn)行6σ穩(wěn)健性與輕量化改進(jìn)設(shè)計(jì)。結(jié)果表明,本研究在減輕車門質(zhì)量的同時(shí)顯著提高了產(chǎn)品性能及性能的穩(wěn)健性。
【學(xué)位單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U463.82
【部分圖文】：

實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排、降耗的目的。 圖1.1 車身輕量化的主要途徑 圖1.2 成本與重量的關(guān)系圖 面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，為了盡可能快的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)出高質(zhì)量、低成本且滿足顧客需求的汽車產(chǎn)品，目前多數(shù)的主機(jī)廠通常采取“逆向開發(fā)”的策略，即基于自身現(xiàn)有平臺(tái)或引進(jìn)國(guó)內(nèi)外成熟的產(chǎn)品，結(jié)合自身工藝生產(chǎn)水平與目標(biāo)定位，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改款設(shè)計(jì)，這其中便涉及到“車身結(jié)構(gòu)的性能校核”與“車身

實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排、降耗的目的。 圖1.1 車身輕量化的主要途徑 圖1.2 成本與重量的關(guān)系圖 面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，為了盡可能快的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)出高質(zhì)量、低成本且滿足顧客需求的汽車產(chǎn)品，目前多數(shù)的主機(jī)廠通常采取“逆向開發(fā)”的策略，即基于自身現(xiàn)有平臺(tái)或引進(jìn)國(guó)內(nèi)外成熟的產(chǎn)品，結(jié)合自身工藝生產(chǎn)水平與目標(biāo)定位，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改款設(shè)計(jì)，這其中便涉及到“車身結(jié)構(gòu)的性能校核”與“車身

車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的三個(gè)階段

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 南辰;;小面方向盤該咋打[J];汽車與安全;2017年06期

2 孫金明;;汽車車身結(jié)構(gòu)用鋼成分控制生產(chǎn)實(shí)踐[J];世界有色金屬;2017年01期

3 康潔;陳瑋;張鐵;汪沛?zhèn)?龔侃;;基于鋁合金車身結(jié)構(gòu)的連接方法研究[J];汽車科技;2017年02期

4 李森;任潔;;摩托車車身結(jié)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)[J];摩托車技術(shù);2017年09期

5 曹振;;鋁合金車身結(jié)構(gòu)的連接方式分析[J];電子世界;2017年16期

6 王超;呂振華;呂毅寧;;風(fēng)擋玻璃對(duì)車身結(jié)構(gòu)剛度影響的研究[J];汽車工程;2014年12期

7 衛(wèi)東;;車身優(yōu)化科技[J];汽車與運(yùn)動(dòng);2017年09期

8 鄭炫君;;普通高校車身修復(fù)工藝課程教學(xué)改革[J];知識(shí)文庫(kù);2017年13期

9 張若平;吳訓(xùn)成;楊亞莉;;汽車車身結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革深化研究[J];教育教學(xué)論壇;2011年09期

10 肖平;胡靜麗;柳劍玲;;《汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》教學(xué)方法研究[J];學(xué)理論;2010年26期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 崔東;謝書港;閆曉曉;侯延軍;;40%偏置碰撞與小重疊碰撞對(duì)車身結(jié)構(gòu)要求的差異性研究[A];2013中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2013年

2 郭銳;鮑鏡如;丁yN;;車身結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)收集的研究[A];2014中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2014年

3 周云郊;蘭鳳崇;陳吉清;王金輪;;鋼鋁混合車身結(jié)構(gòu)自沖鉚的模具幾何對(duì)連接性能的影響[A];2010中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2010年

4 盈亮;張富博;戴明華;余洋;胡平;;基于側(cè)碰的熱沖壓強(qiáng)度梯度車身結(jié)構(gòu)仿真優(yōu)化[A];2015中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集（Volume3）[C];2015年

5 蔣先枰;周安勇;;車身設(shè)計(jì)中的防銹分析[A];綠色制造與低碳經(jīng)濟(jì)——2010年海南省機(jī)械工程學(xué)會(huì)、海南省機(jī)械工業(yè)質(zhì)量管理協(xié)會(huì)“年會(huì)”暨機(jī)械工程科技學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2010年

6 孫樂(lè);鄧蔣;;某車型電動(dòng)車車身結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)[A];2016中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2016年

7 蘭鳳崇;賴番結(jié);陳吉清;馬聰承;;泡沫鋁復(fù)合板材料高剛度車身結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)研究[A];面向未來(lái)的汽車與交通——2013中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集精選[C];2013年

8 王則龍;王志濤;杜麗娜;牛亞軍;;偏置碰撞數(shù)值模擬技術(shù)在新車開發(fā)中的應(yīng)用[A];2009中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2009年

9 劉顯臣;劉亞彬;周鸝麟;姚俊賢;;CAE在汽車NVH設(shè)計(jì)開發(fā)及優(yōu)化中的應(yīng)用[A];第四屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

10 李楠;;基于LS-DYNA的高強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)軸向沖擊性能研究[A];全國(guó)第20屆計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議(CACIS·2009)暨全國(guó)第1屆安全關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 中國(guó)工業(yè)報(bào)記者 孫紅;全球?qū)＜引R聚澳門 共議車身技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2017年

2 任秀平 譯;未來(lái)鋼質(zhì)汽車——引領(lǐng)車身結(jié)構(gòu)前沿創(chuàng)新[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2012年

3 徐培坤;節(jié)油設(shè)計(jì)從車身結(jié)構(gòu)挖潛力[N];中國(guó)交通報(bào);2005年

4 王禁;汽車安全哪能看鐵皮薄厚 關(guān)鍵還在車身結(jié)構(gòu)能否吸能[N];證券日?qǐng)?bào);2015年

5 本報(bào)記者　 趙三明;一項(xiàng)增加車身結(jié)構(gòu)安全的新技術(shù)[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2006年

6 普納;200輛安凱BRT公交車即將投入運(yùn)營(yíng)[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2008年

7 本報(bào)記者 趙偉;“頂住壓力”方得安全[N];中國(guó)質(zhì)量報(bào);2018年

8 孟巖 林元君;汽車安全的兩大誤區(qū)[N];經(jīng)理日?qǐng)?bào);2005年

9 本報(bào)記者 常艷軍;汽車安全“軟硬件”都要發(fā)展[N];經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2009年

10 普納;安凱再獲千萬(wàn)大單 CNG公交車駛?cè)霟o(wú)錫[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 姚成;客車局部結(jié)構(gòu)剛度貢獻(xiàn)度評(píng)價(jià)方法改進(jìn)及應(yīng)用研究[D];吉林大學(xué);2018年

2 熊飛;基于實(shí)車道路譜的車身疲勞壽命預(yù)測(cè)[D];華南理工大學(xué);2017年

3 崔岸;現(xiàn)代客車概念開發(fā)模式及設(shè)計(jì)方法的研究[D];吉林大學(xué);2004年

4 石琴;基于現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2006年

5 莊蔚敏;工藝過(guò)程材料特性變化對(duì)車身結(jié)構(gòu)件抗撞性影響研究[D];吉林大學(xué);2006年

6 楊莉;客車車身結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、聲學(xué)CAE關(guān)鍵技術(shù)研究[D];東南大學(xué);2005年

7 劉波;知識(shí)驅(qū)動(dòng)的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究及相關(guān)軟件開發(fā)[D];吉林大學(xué);2007年

8 梁新華;汽車車身薄壁件阻尼復(fù)合結(jié)構(gòu)振動(dòng)—聲學(xué)分析與優(yōu)化[D];上海交通大學(xué);2007年

9 李余兵;基于定性仿真的車身概念裝配工藝規(guī)劃與設(shè)計(jì)決策研究[D];上海交通大學(xué);2007年

10 高歌;概念車身局部參數(shù)化建模與CFD仿真一體化研究與應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王志謀;某乘用車車身結(jié)構(gòu)振動(dòng)與噪聲的分析與控制[D];重慶理工大學(xué);2018年

2 高紅臣;基于知識(shí)的車身結(jié)構(gòu)斷面設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];山東理工大學(xué);2018年

3 石長(zhǎng)振;基于協(xié)同環(huán)境下的知識(shí)嵌入式車身零部件框架的研究[D];吉林大學(xué);2018年

4 王棟;某型SUV車身結(jié)構(gòu)性能分析及穩(wěn)健性優(yōu)化方法的應(yīng)用研究[D];南昌大學(xué);2018年

5 熊偉軍;基于新材料新結(jié)構(gòu)的車身模塊化設(shè)計(jì)研究[D];湖南大學(xué);2017年

6 湯超群;基于序列近似優(yōu)化理論的車身結(jié)構(gòu)高速側(cè)翻安全性及仿真試驗(yàn)研究[D];武漢理工大學(xué);2015年

7 楊丹tR;帶安全隔斷的承載式大型公路客車車身結(jié)構(gòu)研究[D];吉林大學(xué);2017年

8 范彬;SUV內(nèi)飾車身聲固耦合噪聲特性分析與優(yōu)化[D];江蘇大學(xué);2017年

9 常麗;節(jié)能賽車車身動(dòng)力學(xué)優(yōu)化及輕量化研究[D];太原科技大學(xué);2017年

10 鄭利洋;某乘用車車身系統(tǒng)NVH性能的分析[D];燕山大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2825608