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原文传递基于轻量化的车门结构优化

论文题名：	基于轻量化的车门结构优化
关键词：	汽车工业;车门结构;优化分析;汽车轻量化
摘要：	近年来，资源问题、环境问题日益突出，而汽车作为与这两个问题息息相关的因素之一，节能微排是汽车业义不容辞的责任。因此，汽车轻量化已经成为汽车工业发展中一个非常重要的研究课题。当下，实现汽车轻量化的主要途径有优化汽车结构、使用轻质材料和采用新工艺。从目前来看，优化汽车的结构是技术最成熟、应用最广泛、效果最明显的途径。本文从这条途径入手，综合考虑NVH、刚度、强度、安全等多方面影响，应用拓扑优化、灵敏度分析等方法技术，对某车型车门结构进行了研究，主要内容如下：　　1.建立原始车门有限元分析模型，并对自由模态、刚度等性能进行分析，得到初始性能参数。根据厂家要求，对优化后的车门性能定下目标值，在保证车门性能变化较小的基础上实现车门减重。　　2.基于自由模态、下垂、窗框、带线等多个刚度工况的车门拓扑优化。因为该车型为上市车型，拥有成熟的生产线，因此不能对车门零件结构进行大范围改动，只能对车门零件进行厚度修改，或者进行零件数量的增减。因此对车门进行初期拓扑优化，大致确定需要加强的部位和可以减重的部位。　　3.车门灵敏度分析。综合考虑NVH(模态)、刚度(下垂、窗框、带线刚度)等学科对车门进行灵敏度分析。在保证刚度、NVH性能基本不变甚至提高的前提下计算出车门零件对各性能的灵敏度值，并结合拓扑优化结果增加或取消部分零件。　　4.在第3步的基础上对各零件进行厚度优化，计算出剩余零件的最优厚度值，并进行工程修正。对修正后的模型进行校核，以确定NVH性能、刚度性能、安全性能以及应力分布在减重后的变化。
作者：	曾霁
专业：	车辆工程
导师：	陈涛;成艾国;练朝
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文