近年來,汽車行業(yè)競爭激烈,企業(yè)都在盡可能的縮短汽車產品的設計周期。在概念設計階段,為了提高設計質量,降低研發(fā)成本,縮短設計周期,可以采用梁骨架模型進行車身設計。梁骨架模型是由薄壁梁連接而成,梁結構的斷面形狀決定整車的性能。因此,需要對薄壁梁的截面形狀進行優(yōu)化,以提高汽車結構的性能。首先,本文對比了不同的汽車優(yōu)化模型,確定骨架模型適合本文的研究內容。其次,闡述了薄壁梁的剛度核算方法和制造工藝約束,并對薄壁梁的沖壓成本進行了推導。接著,本文創(chuàng)新性地提出了一種截面形狀優(yōu)化方法,以獲得低成本、高剛度、可制造、輕量化的薄壁梁。以梁截面面積為目標函數,建立具有截面剛度、可制造性、成本等多重約束的薄壁梁優(yōu)化設計公式,并將約束按照非支配原理加入到單目標遺傳算法中。運用MATLAB軟件設計代碼,以雙室截面形狀為例,驗證了該方法的有效性。此外,由薄壁梁組成的簡化車身框架可以有效地預測整體性能,包括重量、剛度和頻率。因此,為了提高車身的整體性能,本文創(chuàng)新性地提出了一種同時考慮整車的重量、剛度和頻率的截面形狀優(yōu)化方法。應用CarFrame軟件計算不同斷面形狀的骨架模型的重量、剛度和頻率,將得到的數據用人工神經... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

白車身簡化模型

第2章車身梁骨架簡化模型及斷面幾何特性求解7第2章車身梁骨架簡化模型及斷面幾何特性求解車身梁骨架簡化模型就是車身結構的縮減模型，指的是車身結構中，梁、柱等承載件的空間布置形式。白車身結構的布置空間受車輛總體外形和內部布置要求的約束。結構件的布置是否合理，可以通過縮減模型的載荷計算分析進行判斷，這是車身結構設計初期極其重要和復雜的工作。2.1斷面幾何特性的求解簡化模型能夠有效地模擬出車身的靜、動態(tài)剛度特性，其他特性不必在模型中反映出來。應用白車身各部分梁斷面拉伸而成的梁單元，進行剛性連接搭建成白車身的簡化模型。SUV汽車車架的白車身梁骨架簡化模型如圖2.1所示。圖2.1復雜斷面形狀的薄壁梁汽車車架[74]2.1.1斷面類型斷面根據其腔室的數量可以分為開口、單室、雙室、三室等[75]。開口斷面并不封閉，僅由一個彎曲的金屬板構成；雙室及三室斷面中，每一個腔室均為封閉的環(huán)形結構，各個腔室之間并沒有交叉重疊的部分，如圖2.2為一種雙室斷面形狀示意圖。圖2.2雙室斷面形狀

第2章車身梁骨架簡化模型及斷面幾何特性求解7第2章車身梁骨架簡化模型及斷面幾何特性求解車身梁骨架簡化模型就是車身結構的縮減模型，指的是車身結構中，梁、柱等承載件的空間布置形式。白車身結構的布置空間受車輛總體外形和內部布置要求的約束。結構件的布置是否合理，可以通過縮減模型的載荷計算分析進行判斷，這是車身結構設計初期極其重要和復雜的工作。2.1斷面幾何特性的求解簡化模型能夠有效地模擬出車身的靜、動態(tài)剛度特性，其他特性不必在模型中反映出來。應用白車身各部分梁斷面拉伸而成的梁單元，進行剛性連接搭建成白車身的簡化模型。SUV汽車車架的白車身梁骨架簡化模型如圖2.1所示。圖2.1復雜斷面形狀的薄壁梁汽車車架[74]2.1.1斷面類型斷面根據其腔室的數量可以分為開口、單室、雙室、三室等[75]。開口斷面并不封閉，僅由一個彎曲的金屬板構成；雙室及三室斷面中，每一個腔室均為封閉的環(huán)形結構，各個腔室之間并沒有交叉重疊的部分，如圖2.2為一種雙室斷面形狀示意圖。圖2.2雙室斷面形狀

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于梁—殼模型的城市客車車身結構輕量化研究[D]. 劉丹丹.長安大學 2017
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[6]F公司減速器裝配線平衡研究[D]. 朱欣鈺.吉林大學 2014
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[8]基于精益生產的機加分廠的診斷與改善[D]. 關慶生.吉林大學 2011
[9]基于某型客車CAD模型的建立及動態(tài)特性仿真研究[D]. 孫云云.南京航空航天大學 2010
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本文編號：3274244