原文传递
某微型客车白车身外壳轻量化研究
| 论文题名： | 某微型客车白车身外壳轻量化研究 |
| 关键词： | 微型客车;白车身设计;有限元方法;相对灵敏度;外壳轻量化 |
| 摘要： | 在现代汽车设计中，车身作为整车最基本也是最重要的设计环节，其性能的优劣直接反映着整车的品质。车辆研发过程中利用CAE技术研究车身各项性能参数已成为一种主流，不仅会缩短研发周期，减小研发成本，同时也可为整车不同方向的优化分析提供具有重要参考价值的理论数据。本文以某微型客车为研究对象，建立其白车身有限元模型，分别对其进行刚度分析和模态分析，并将应变能和灵敏度分析相关理论应用到白车身轻量化研究当中，具体的研究内容如下: (1)在有限元前处理软件HyperMesh中建立了白车身的有限元模型，并利用OptiStruct求解器分别对其进行弯曲刚度分析、扭转刚度分析和自由模态分析。利用有限元后处理软件HyperView及相应的理论计算出白车身弯曲刚度平均值为4875.4N/mm，扭转刚度平均值为5751.1N·mm/°，且通过白车身弯曲刚度和扭转刚度变形曲线观察得出白车身变形状态良好。对白车身自由模态相应频率下的振动形式进行了描述，发现白车身整体一阶扭转模态频率为25.48Hz，和发动机的怠速频率比较接近，需要在后文白车身轻量化研究中对其进行适当提高。 (2)通过在HyperView中对各工况下应变能分布的观察，选取了应变能较大区域的零部件为设计变量用于灵敏度分析。以筛选出来的零部件的板厚为设计变量，以弯曲工况1下的位移D1、扭转工况1下的位移D2、模态工况下的一阶扭转频率F以及整个白车身质量M为输出响应，利用OptiStruct分别进行各响应对设计变量板厚的灵敏度分析和相对灵敏度分析。选择出对车身各性能指标影响较大的设计变量，分别以弯曲刚度和扭转刚度Z向最大位移、白车身一阶扭转频率为约束函数，白车身最小质量为目标函数，利用OptiStruct对筛选出的设计变量进行尺寸优化。优化后，使得各项性能指标满足要求的前提下，白车身质量降低了2.5％，达到了轻量化要求。 |
| 作者： | 赵菊芳 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 刘会霞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
