本文關(guān)鍵詞：汽車車門結(jié)構(gòu)性能分析及試驗研究

  更多相關(guān)文章： 車門 結(jié)構(gòu)性能 試驗 多目標(biāo)優(yōu)化

【摘要】：汽車車門結(jié)構(gòu)性能直接影響到汽車的正常使用。若車門各項性能不能滿足要求,則在使用過程中可能導(dǎo)致車門無法正常開閉、產(chǎn)生異常振動和噪聲、不能進行車內(nèi)的密封、在發(fā)生碰撞時無法保證乘員的生存空間等問題。嚴(yán)重影響汽車的舒適性與安全性,由此可見對于車門結(jié)構(gòu)性能的研究是十分必要的。本文以某輕型客車車門的車門本體及部分附件為研究對象,研究的主要內(nèi)容包括以下幾個方面：建立了車門的有限元模型。對該模型進行自由模態(tài)分析以及下沉剛度分析,發(fā)現(xiàn)一階模態(tài)頻率較低存在與車身共振可能。并且進行了車門的模態(tài)試驗和車門下沉剛度試驗。將分析所得結(jié)果與試驗結(jié)果進行對比驗證,兩個結(jié)果相差較小,說明該有限元分析模型的準(zhǔn)確性達到要求。以某企業(yè)的車門性能分析標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),參考國內(nèi)外相關(guān)的法規(guī)與研究,對車門實施了多項靜動態(tài)性能分析,其中包括車門下沉剛度、上下扭轉(zhuǎn)剛度、前后窗框剛度、內(nèi)外板腰線剛度、靜動態(tài)抗凹剛度、強度和耐撞性,分析結(jié)果顯示車門各項性能均滿足要求。但是車門的內(nèi)板腰線剛度和強度工況下的初始擠壓耐力與設(shè)計邊界值較為接近。分析了車門質(zhì)量、一階模態(tài)頻率、下沉剛度對車門各部件的板厚靈敏度。選取了7個板件厚度為變量,運用試驗設(shè)計方法進行樣本點采樣,并以此為基礎(chǔ)建立車門多個工況下的變形量、車門質(zhì)量、車門一階模態(tài)頻率的Kriging模型。由于部分響應(yīng)精度不滿足要求,引入了對應(yīng)工況下剛度為響應(yīng)進行改進,改進后模型精度滿足要求。以車門性能參數(shù)為依據(jù)建立了車門優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型。采用多目標(biāo)遺傳算法求解優(yōu)化模型,在解集中選取最優(yōu)解,考慮到工程實際對其進行調(diào)整,以調(diào)整后結(jié)果為最終優(yōu)化結(jié)果。對優(yōu)化后車門進行仿真分析,并與原車門相對比。結(jié)果表明優(yōu)化車門在保持車門質(zhì)量基本不變、下沉剛度較好滿足要求的同時,提高了車門的其他各項結(jié)構(gòu)性能,特別是車門一階模態(tài)頻率提高到33.77Hz,車門的內(nèi)板腰線剛度和初始擠壓耐力遠離了設(shè)計邊界值。
【關(guān)鍵詞】：車門 結(jié)構(gòu)性能 試驗 多目標(biāo)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.834
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-17
• 第一章 緒論17-24
• 1.1 汽車車門結(jié)構(gòu)性能研究的背景和意義17-20
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-22
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀20-21
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀21-22
• 1.3 本文主要內(nèi)容22
• 1.4 本章小結(jié)22-24
• 第二章 車門有限元建模及模型驗證24-44
• 2.1 車門有限元模型的建立24-28
• 2.2 車門模態(tài)仿真分析與試驗對比28-39
• 2.2.1 車門模態(tài)仿真分析28-31
• 2.2.2 車門模態(tài)試驗31-36
• 2.2.3 車門模態(tài)對比分析36-39
• 2.3 車門下沉剛度仿真分析與試驗對比39-43
• 2.3.1 車門下沉剛度仿真分析39-41
• 2.3.2 車門下沉剛度試驗41-42
• 2.3.3 車門下沉剛度對比分析42-43
• 2.4 本章小結(jié)43-44
• 第三章 車門結(jié)構(gòu)性能分析44-67
• 3.1 車門扭轉(zhuǎn)剛度分析44-45
• 3.1.1 車門上扭轉(zhuǎn)剛度分析44-45
• 3.1.2 車門下扭轉(zhuǎn)剛度分析45
• 3.2 車門窗框剛度45-47
• 3.2.1 車門窗框前部剛度45-46
• 3.2.2 車門窗框后部剛度46-47
• 3.3 車門腰線剛度47-48
• 3.3.1 車門內(nèi)板腰線剛度47
• 3.3.2 車門外板腰線剛度47-48
• 3.4 車門抗凹剛度48-56
• 3.4.1 車門靜態(tài)抗凹剛度48-54
• 3.4.2 車門動態(tài)抗凹剛度54-56
• 3.5 車門剛度結(jié)果分析56-57
• 3.6 車門強度分析57-62
• 3.7 車門耐撞性分析62-66
• 3.8 本章小結(jié)66-67
• 第四章 車門結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化設(shè)計67-82
• 4.1 設(shè)計變量的選取67-68
• 4.2 車門試驗設(shè)計68-71
• 4.2.1 試驗設(shè)計68
• 4.2.2 拉丁超立方試驗設(shè)計68-71
• 4.3 車門結(jié)構(gòu)性能近似模型的建立71-73
• 4.4 近似模型精度分析73-77
• 4.5 優(yōu)化模型的建立77-79
• 4.6 優(yōu)化模型的求解79-81
• 4.6.1 多目標(biāo)遺傳算法79
• 4.6.2 求解優(yōu)化模型79-81
• 4.7 本章小結(jié)81-82
• 第五章 優(yōu)化結(jié)果的分析與校核82-90
• 5.1 優(yōu)化后車門的有限元分析82-87
• 5.2 優(yōu)化后車門的對比分析87-89
• 5.3 本章小結(jié)89-90
• 第六章 總結(jié)與展望90-92
• 6.1 全文總結(jié)90-91
• 6.2 未來展望91-92
• 參考文獻92-96
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況96

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