基于剛度特性的車身結(jié)構(gòu)輕量化研究.pdf

1、汽車的輕量化對節(jié)能減排具有重大的意義,因此輕量化技術(shù)研究已經(jīng)成為了汽車行業(yè)的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之一。優(yōu)化結(jié)構(gòu)、采用輕量化材料和應(yīng)用新工藝是汽車輕量化設(shè)計的三個主要途徑。在當(dāng)前不會明顯提高汽車成本的情況下,通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化設(shè)計得到了廣泛的研究和應(yīng)用。本文基于剛度特性,對車身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計中的三個關(guān)鍵技術(shù)——拓?fù)鋬?yōu)化、靈敏度分析和6s穩(wěn)健性優(yōu)化進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容如下:
　　 1.基于整體車身結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的輕量化研究。傳統(tǒng)的拓

2、撲優(yōu)化集中在對零件減重孔的位置和尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,而忽略了整體車身結(jié)構(gòu)的空間拓?fù)鋬?yōu)化。在概念設(shè)計階段,本文利用拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)對整體車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,得到最優(yōu)的車身承載骨架,從而為車身詳細(xì)設(shè)計階段的輕量化提供指導(dǎo)。
　　 2.基于剛度靈敏度分析的白車身輕量化研究。傳統(tǒng)的靈敏度分析往往只對某一部分零件進(jìn)行靈敏度分析,而且不能對靈敏度的大小進(jìn)行合理的評價,導(dǎo)致利用靈敏度分析對零件進(jìn)行尺寸優(yōu)化不能取得令人滿意的結(jié)果。本文分析了白車身所

3、有零件的靈敏度,提出了靈敏度的評價指標(biāo)——相對靈敏度和平均相對靈敏度,對相對靈敏度低于平均相對靈敏度的白車身大板件的厚度尺寸進(jìn)行優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)了白車身的輕量化設(shè)計。
　　 3.基于6s穩(wěn)健性優(yōu)化的車門輕量化研究。目前的汽車結(jié)構(gòu)輕量化研究多集中在輕量化途徑上,而忽略了輕量化汽車性能的穩(wěn)健性。實(shí)際上,汽車的制造和使用過程存在許多不確定性因素,當(dāng)設(shè)計變量波動時,可能導(dǎo)致汽車性能指標(biāo)超出約束邊界或者對變量的波動極為敏感,從而降低汽車的品