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乘用车白车身有限元分析及其轻量化设计
| 论文题名： | 乘用车白车身有限元分析及其轻量化设计 |
| 关键词： | 乘用车;白车身;静态性能;振动特性;有限元模型;轻量化设计 |
| 摘要： | 节能性、安全性和环保性已经成为汽车技术发展的三大主题,汽车轻量化技术在保证汽车碰撞安全性、车身刚度等性能的同时,减轻汽车重量,进而提高汽车操控性和动力性,减少燃油消耗和尾气排放,达到节能环保的目标,因此汽车轻量化技术已经成为汽车领域内的重要课题,有着广阔的发展前景。本文对某乘用车白车身常见工况下的刚度、模态频率以及正面、侧面碰撞性能进行有限元分析,并针对白车身刚度、模态频率和碰撞安全性能分别进行结构改进及轻量化设计。 对白车身典型构件进行简化,得出白车身简化构件模型。对不同材料下的白车身简化梁件、板件静态性能和不同材料的碰撞冲击特性进行研究,得出局部性能下不同材料之间的关系,为白车身零部件进行材料替换提供依据和参考。 建立乘用车白车身静态性能和振动特性的仿真模型,对白车身弯曲刚度、扭转刚度、模态频率以及相应的强度进行分析,采用敏感度分析的方法选出进一步优化的零部件,进行材料替换和尺寸优化,在保证白车身静态性能和振动特性的同时,实现白车身的减重设计。 建立侧面碰撞工况下的有限元模型,对原车方案的侧面碰撞性能进行分析,并对白车身结构性能轻量化方案进行验证分析。在轻量化方案的基础上对白车身侧面结构进行改进,采用拼焊板的方法对侧围板、B柱、门槛梁等进行轻量化设计,在侧面结构减重的同时,提升侧面耐撞性。 建立正面碰撞工况下的乘用车仿真模型,对乘用车原车方案和结构轻量化方案正面碰撞性能进行分析,在此基础上改进乘用车前部结构,对前纵梁进行拼焊板设计,提升乘用车正面碰撞性能。 |
| 作者： | 杨佳璘 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 罗丽君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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