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原文传递微型轿车车门系统分析与研究

论文题名：	微型轿车车门系统分析与研究
关键词：	车门系统;结构性能优化;多目标遗传算法;微型轿车
摘要：	微型汽车具有节油、价格便宜、使用费用低、占地面积小、用途多等特点，因而能够有效缓解当今严重的资源和环境压力。　　车门与车身相对独立又密不可分。因此，对车门系统进行深入研究，解决车门本体结构优化问题和附件的功能性故障，对于国内自主汽车品牌研发能力的提升意义重大。　　本文简要地阐述了汽车车门结构优化设计的现状、发展和应用，有限元分析的基本理论及在车身结构优化中的应用，为车门本体的结构优化提供理论基础。结合在读研期间参与开发的一款微型轿车的实际现状，对其进行优化设计研究。　　首先，利用CATIA软件建立车门系统的三维模型，在HYPERMESH软件中对车门本体进行前处理，对车门本体的各个零件进行网格划分，检查网格质量，建立起车门本体有限元模型，再设置载荷和约束，在NASTRAN软件中求解车门各种工况下的刚度和模态及振型。使用灵敏度分析技术求出目标函数对各个变量的灵敏度值。　　然后以车门垂直刚度、一阶模态和车门质量为优化目标，以车门本体主要零部件的厚度为变量，使用均匀拉丁方试验和二阶响应面法拟合出优化目标对自变量的近似函数，建立起多目标优化问题的数学模型。接着在MATLAB遗传算法工具箱中使用多目标遗传算法求解该模型，最终结果表明:提高车门垂直刚度和一阶模态使其满足设计定义要求，同时降低了车门质量，优化后车门系统力学性能良好，取得了较好的优化效果。　　文章最后对车门附件进行研究分析。对玻璃升降机构进行了基于CATIA平台的DMU运动仿真和校核，指出车门玻璃升降机构DFMEA——失效模式和解决方案;探讨了车门密封胶条与开闭轻便性之间的关系;对车门铰链进行了运动仿真和校核，检查了车门在最大开度处的碰撞和干涉状况。车门系统属于汽车开闭件的范畴，其附件机构的结构复杂，失效模式也很多。本文在理想车门状态下，对玻璃升降机构和车门开闭机构进行分析来探讨失效状况，结果表明，在产品设计定义阶段，玻璃升降机构和车门开闭机构没有发生运动干涉情况，其运动学性能良好。
作者：	彭涛
专业：	车辆工程
导师：	乐玉汉
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文