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基于响应面模型的白车身轻量化优化方法
| 论文题名： | 基于响应面模型的白车身轻量化优化方法 |
| 关键词： | 汽车;白车身;刚度性能;模态分析;轻量化设计;响应面模型 |
| 摘要： | 汽车工业的快速发展，给人们的生活带来方便的同时，也使得能源日益紧张，环境压力加剧。因此，提高汽车的能源使用效率和燃油经济性刻不容缓，汽车轻量化是实现上述目标的有效手段之一。白车身属于汽车的四大部件之一，是汽车上非常具有轻量化空间的部件。白车身的刚度和模态是车身设计时要考虑的最基本的性能，它们与汽车的安全性、舒适性以及可靠性等密切相关。因此，对汽车轻量化时，要着重考虑轻量化对刚度和模态性能的影响。 本文围绕车身质量、弯曲刚度、扭转刚度、一阶弯曲模态以及一阶扭转模态等，通过响应面近似模型技术，对白车身某些部件的厚度尺寸和主断面的形状优化。 论文的主要研究内容如下: (1)本文首先建立白车身刚度和模态分析的有限元模型，并在此基础上计算了白车身的弯曲刚度、扭转刚度、一阶弯曲模态以及一阶扭转模态。其次通过白车身的刚度试验和模态试验，与有限元分析结果对比，证明了有限元模型的准确性; (2)在有限元模型的基础上，分析了白车身某些部件的相对灵敏度，筛选需要进行尺寸优化的部件。运用拉丁超立方试验设计方法，采集设计变量与白车身刚度和模态的样本数据，在此基础上建立一阶响应面模型。经过验证，证明响应面模型的准确性，可以用来对白车身尺寸优化，并对该模型求解。经过尺寸优化，降低了白车身的质量; (3)运用网格变形技术建立白车身主断面形状变化的设计变量，并通过试验设计方法筛选对白车身刚度和模态影响显著的主断面，通过拉丁超立方方法建立了响应面模型，并对白车身主断面形状优化，显著地提高了白车身的刚度。 |
| 作者： | 刘开勇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李落星;方向东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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