基于拼焊板結(jié)構(gòu)的車身輕量化方法研究.pdf

1、近年來，拼焊板技術(shù)已逐漸應(yīng)用于汽車設(shè)計，車身結(jié)構(gòu)采用拼焊板技術(shù)能夠減輕車身質(zhì)量、提高零件局部強(qiáng)度、改善裝配精度、降低制造成本等優(yōu)點。傳統(tǒng)的拼焊板設(shè)計主要還是依靠設(shè)計人員的工程經(jīng)驗，缺乏統(tǒng)一的設(shè)計方法，不僅浪費人力、物力和財力，而且拼焊板結(jié)構(gòu)的優(yōu)點難以表現(xiàn)，因此基于拼焊板技術(shù)的車身輕量化設(shè)計研究具有重要意義和參考價值。
　　本文首先分析了不同焊縫連接對車門性能的影響以及焊縫位置對沖壓件成形性能的影響；基于拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)的板材分塊及焊縫

2、布置；最后結(jié)合試驗設(shè)計及優(yōu)化算法達(dá)到輕量化的目的。主要研究內(nèi)容如下：
　　1、基于車門多工況，建立了共節(jié)點連接、剛性單元連接、梁單元連接及殼單元連接的車門有限元模型，分析不同焊縫連接方式對車門性能的影響，綜合考慮結(jié)果的準(zhǔn)確性和計算時間，得出共節(jié)點模型相比其它連接方式模擬結(jié)果更準(zhǔn)確，效率更高。
　　2、采用共節(jié)點焊縫模型，分析焊縫位置對沖壓件成形性能的影響。通過成形仿真技術(shù)，分析焊縫位置對沖壓件凸/凹結(jié)構(gòu)成形性能的影響，防止因

3、焊縫布置不合理導(dǎo)致拼焊板零件性能的減弱。
　　3、以白車身前車門為例，提出一種基于拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)及現(xiàn)代優(yōu)化方法為基礎(chǔ)的車身拼焊板零件輕量化設(shè)計優(yōu)化方法。應(yīng)用變密度法對車門結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化分析，在給定的設(shè)計空間內(nèi)獲得材料的密度分布，并結(jié)合焊縫布置方式對內(nèi)板進(jìn)行分塊和焊縫布置。
　　4、綜合考慮模態(tài)和剛度性能對車門進(jìn)行靈敏度計算，計算出車門主要零件對車門性能和質(zhì)量的貢獻(xiàn)，并結(jié)合第3步研究工作，據(jù)此確定優(yōu)化設(shè)計變量。采用拉丁超立方法