白車身結(jié)構(gòu)的輕量化研究
發(fā)布時間:2023-05-28 11:18
隨著時代的發(fā)展和人們生活水平的日益提升,汽車保有量在不斷地增加,國家政策對汽車的排放和安全等性能提出了越來越嚴格的要求,汽車正往綠色環(huán)保電動化、安全舒適智能化方向不斷發(fā)展中,而車身輕量化能夠有效地解決汽車工業(yè)所遇到的能耗、環(huán)境保護和安全等問題,白車身結(jié)構(gòu)的輕量化也備受學(xué)術(shù)研究者與各大車企的關(guān)注。首先,本文以某乘用車白車身為研究對象,建立了各工況下的白車身模型并分析了白車身低階模態(tài)頻率,靜態(tài)彎曲和扭轉(zhuǎn)剛度,左右乘員艙加速度峰值,并根據(jù)對應(yīng)的各項目標值進行對比驗證了模型的可靠性。其次,運用有限元軟件建立靈敏度分析工況下的仿真模型,求解得到白車身各板件的直接靈敏度與相對靈敏度,根據(jù)靈敏度分析結(jié)果綜合篩選出23個非碰撞安全板件的厚度作為設(shè)計變量,根據(jù)能量吸收曲線圖篩選出吸能空間比較大的5個板件厚度變量以及一個材料變量作為正面碰撞安全板件的設(shè)計變量。然后,并聯(lián)式地按照兩個途徑分別進行基于多目標優(yōu)化的白車身結(jié)構(gòu)的輕量化。針對白車身非碰撞安全相關(guān)板件的輕量化設(shè)計,根據(jù)最優(yōu)拉丁超立方試驗設(shè)計方法設(shè)計出非碰撞安全相關(guān)板件設(shè)計變量的充足的樣本點,對比各種近似模型方法的精度,確定建立橢圓基(EBF)近似模型...
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文研究的背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 白車身輕量化途徑
1.3.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化與設(shè)計
1.3.2 輕量化材料
1.3.3 工藝技術(shù)
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
2 乘用車白車身建模與有限元相關(guān)分析
2.1 引言
2.2 有限元分析與模型搭建
2.2.1 有限元分析
2.2.2 有限元模型的搭建
2.3 白車身計算模態(tài)分析
2.3.1 模態(tài)分析理論
2.3.2 模態(tài)仿真分析
2.4 白車身靜剛度分析
2.4.1 白車身靜剛度分析方法
2.4.2 白車身靜剛度仿真分析
2.5 白車身正面碰撞分析
2.5.1 顯示非線性有限元理論簡介
2.5.2 白車身正碰仿真分析
2.6 本章小結(jié)
3 白車身靈敏度分析與設(shè)計變量研究
3.1 引言
3.2 白車身板件靈敏度分析
3.3 設(shè)計變量的篩選
3.3.1 非碰撞安全相關(guān)板件的篩選
3.3.2 碰撞安全相關(guān)板件的篩選
3.4 本章小結(jié)
4 基于多目標優(yōu)化的白車身結(jié)構(gòu)輕量化
4.1 引言
4.2 DOE試驗設(shè)計方法
4.2.1 Box-Behnken試驗設(shè)計
4.2.2 中心復(fù)合試驗設(shè)計
4.2.3 均勻試驗設(shè)計
4.2.4 全因子試驗設(shè)計
4.2.5 最優(yōu)拉丁超立方試驗設(shè)計
4.2.6 正交試驗設(shè)計
4.3 近似模型建立方法
4.3.1 響應(yīng)面方法
4.3.2 克里金法
4.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法
4.3.4 正交多項式法
4.3.5 模型誤差分析
4.4 多目標優(yōu)化方法
4.4.1 遺傳算法
4.4.2 模擬退火算法
4.5 白車身非碰撞安全板件的輕量化
4.6 白車身正面碰撞安全板件的輕量化
4.7 優(yōu)化結(jié)果和輕量化系數(shù)
4.7.1 最終的綜合優(yōu)化結(jié)果
4.7.2 輕量化系數(shù)
4.8 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果
本文編號:3824486
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文研究的背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 白車身輕量化途徑
1.3.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化與設(shè)計
1.3.2 輕量化材料
1.3.3 工藝技術(shù)
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
2 乘用車白車身建模與有限元相關(guān)分析
2.1 引言
2.2 有限元分析與模型搭建
2.2.1 有限元分析
2.2.2 有限元模型的搭建
2.3 白車身計算模態(tài)分析
2.3.1 模態(tài)分析理論
2.3.2 模態(tài)仿真分析
2.4 白車身靜剛度分析
2.4.1 白車身靜剛度分析方法
2.4.2 白車身靜剛度仿真分析
2.5 白車身正面碰撞分析
2.5.1 顯示非線性有限元理論簡介
2.5.2 白車身正碰仿真分析
2.6 本章小結(jié)
3 白車身靈敏度分析與設(shè)計變量研究
3.1 引言
3.2 白車身板件靈敏度分析
3.3 設(shè)計變量的篩選
3.3.1 非碰撞安全相關(guān)板件的篩選
3.3.2 碰撞安全相關(guān)板件的篩選
3.4 本章小結(jié)
4 基于多目標優(yōu)化的白車身結(jié)構(gòu)輕量化
4.1 引言
4.2 DOE試驗設(shè)計方法
4.2.1 Box-Behnken試驗設(shè)計
4.2.2 中心復(fù)合試驗設(shè)計
4.2.3 均勻試驗設(shè)計
4.2.4 全因子試驗設(shè)計
4.2.5 最優(yōu)拉丁超立方試驗設(shè)計
4.2.6 正交試驗設(shè)計
4.3 近似模型建立方法
4.3.1 響應(yīng)面方法
4.3.2 克里金法
4.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法
4.3.4 正交多項式法
4.3.5 模型誤差分析
4.4 多目標優(yōu)化方法
4.4.1 遺傳算法
4.4.2 模擬退火算法
4.5 白車身非碰撞安全板件的輕量化
4.6 白車身正面碰撞安全板件的輕量化
4.7 優(yōu)化結(jié)果和輕量化系數(shù)
4.7.1 最終的綜合優(yōu)化結(jié)果
4.7.2 輕量化系數(shù)
4.8 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果
本文編號:3824486
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