基于靈敏度分析的客車結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、利用計算機進行整車結(jié)構(gòu)和性能分析是現(xiàn)代汽車在整車設(shè)計開發(fā)過程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。整車的結(jié)構(gòu)靜力有限元分析、車輛動力學分析、整車車身碰撞有限元分析、整車噪聲和振動分析，也已經(jīng)成為各汽車公司汽車產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)中提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短開發(fā)周期、降低產(chǎn)品開發(fā)費用的重要手段。 把靈敏度分析引入到客車結(jié)構(gòu)優(yōu)化的設(shè)計中，通過對某型客車各梁的相關(guān)參數(shù)相對于整車重量變化的靈敏度分析，找出對重量變化最敏感的設(shè)計參數(shù)，再對其用零階優(yōu)化方法計算出最優(yōu)數(shù)值，

2、根據(jù)型鋼標準，對優(yōu)化結(jié)果進行圓整，從而得到改進后的尺寸，給客車結(jié)構(gòu)的改進提供指導，提高優(yōu)化設(shè)計的效率，減少其盲目性。 本文以某客車廠9米全承載式客車車身作為研究對象，利用現(xiàn)代的客車設(shè)計方法，建立某汽車制造公司研發(fā)的全承載式客車整車骨架的有限元模型。在建立模型時融入了參數(shù)化建模和模塊化建模的思想，減少了分析時前處理的時間。以整車重量為優(yōu)化設(shè)計的目標函數(shù)，最大位移、最大應力以及危險截面處的位移與應力作為優(yōu)化設(shè)計狀態(tài)變量，各梁的相關(guān)截

3、面尺寸作為設(shè)計變量對整車模型采用最優(yōu)梯度法進行計算。 對改進前的車模進行四種工況的模擬，分析其靜態(tài)性能，同實驗數(shù)據(jù)對比以檢驗模型的可信性。對改進后的車模也進行了四種工況的模擬，對比改進前后的強度，剛度差異以檢驗其靜態(tài)性能。并且對改進后的車模進行模態(tài)分析，以初步判斷其動態(tài)性能。通過對改進前后兩種車模整車骨架的應力分布和剛度狀況的對比，得知改進效果非常明顯。在滿足強度和剛度的前提下，整車減重324kg，得到了廠方的認可。也為客車優(yōu)化