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《基于彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度的白車身優(yōu)化分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)2008年8月第27卷第8期機(jī)械科學(xué)與技術(shù)MechanicalScienceandTechnologyforAem8paceEngineeringAugIl8t2008V01．27No．8王志亮基于彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度的白車身優(yōu)化分析王志亮，劉波，馬莎莎，曹洪娜(河北工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，天津300130)摘要：隨著全球能源的日益緊缺和扣制造成本增加，汽車輕量化設(shè)計(jì)已經(jīng)成為汽車制造商的主流設(shè)計(jì)。為了降低白車身的重量，提出了基于剛度靈敏度的方法來實(shí)現(xiàn)減重。以處在開發(fā)的中后期的某款車為例，利用有限元
2、軟件Nastran進(jìn)行了計(jì)算和分析。綜合質(zhì)量靈敏度、剛度靈敏度和優(yōu)化板件的數(shù)量。提出了兩種優(yōu)化方案。并考慮到汽車處在的開發(fā)階段、成本以及整車性能，選取了最佳的優(yōu)化方案，在不降低汽車性能或者性能降低較小的情況下，實(shí)現(xiàn)了車輛的輕量化。最后對優(yōu)化方案的選用原則和要求進(jìn)行了總結(jié)。關(guān)鍵詞：彎曲剛度；扭轉(zhuǎn)剛度；優(yōu)化分析；靈敏性分析中圖分類號(hào)：U461．8；U462．2+4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-8728(2008)08-102l國4OnBody—in-wlliteoptimizationBasedonB
3、endingSti脅essandTorsionalStiffhessWangZhiliang，LiuBo，MaShasha，CaoHongna(SchoolofMechanicalEngineering，HebeiUnive瑪ityofTechnology，Tianjin300130)Abstract：AsolutiontoBIW(Body-in-White)lightweighti8proposedba8edonsti蠡fness8ensitivity．Taking8carwhichislatein
4、tlIedeVelopment88anexample，thesolutionforweightreductioni8analyzedbyusingthefiniteele．mentmethod．Consideringthequalitysensitivity，the8tifhes8sensitivityandthenumberofoptimalplate8，twoop-timizationscheme8areproposed．Thebe8toptimization8chemei88electedbyb
5、alancingthedevelopment8tageofVehicle，tllemanufacturingcostsandthevehicleped-omance．This8chemerealize8theauto—bodylightweightwith·outloweringtheVehicleperfbmance．Keywords：bending8tif孫ess；torsionalstifhe8s；optimization；body—in—white為了提高燃油效率和降低制造成本，汽車輕量化設(shè)計(jì)
6、已經(jīng)成為汽車設(shè)計(jì)的主流。而汽車車身結(jié)構(gòu)約占汽車總質(zhì)量的30％，對汽車本身來說，約70％的油耗是用在車身質(zhì)量上，因此對車身質(zhì)量進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，對減少有害氣體及顆粒的排放、提高整車燃料經(jīng)濟(jì)性和汽車的市場競爭力具有重要的意義。汽車輕量化設(shè)計(jì)是以降低車的某些性能為代價(jià)的，如整車剛度、模態(tài)和車內(nèi)外振動(dòng)噪聲等，如果在輕量化設(shè)計(jì)中，把車身剛度值控制在合理的范圍內(nèi)，勢必會(huì)減少輕量化設(shè)計(jì)對車身性能的影響作用。因收稿日期：2007一10—22作者簡介：王志亮(1974一)．博士研究生，研究方向?yàn)槠嘚VH與車身優(yōu)化。op
7、ti。h8pe@126．com為車身模態(tài)、板件振動(dòng)及內(nèi)部噪聲特性都可以直接或間接地通過剛度體現(xiàn)出來。因此。在對車身輕量化設(shè)計(jì)中，把車身剛度值作為輕量化設(shè)計(jì)的約束條件是保證其他相關(guān)性能不明顯減低的重要手段。白車身剛度主要包括彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。彎曲剛度可用車身在鉛垂載荷作用下產(chǎn)生的撓度大小來描述，或者用單位軸距長度最大撓度量評價(jià)。扭轉(zhuǎn)剛度可以用車身在扭轉(zhuǎn)載荷作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)角大小來描述，或用單位軸距長度軸間相對扭轉(zhuǎn)角評價(jià)‘¨。l優(yōu)化分析的數(shù)學(xué)模型建立1．1優(yōu)化模型建立現(xiàn)代轎車車身多數(shù)采用承載式結(jié)構(gòu)，該結(jié)
8、構(gòu)在很萬方數(shù)據(jù)機(jī)械科學(xué)與技術(shù)第27卷大程度上能夠滿足設(shè)計(jì)的輕量化要求。承載式車身幾乎承載了轎車行駛過程中所有類型的載荷，如扭轉(zhuǎn)、彎曲和碰撞載荷等。在這些載荷的作用下，轎車車身的剛度特性則尤顯重要。車身剛度不合理，將直接影響轎車的可靠性、安全性、動(dòng)力響應(yīng)特性、NVH性能及燃油經(jīng)濟(jì)性等關(guān)鍵性指標(biāo)。而轎車白車身結(jié)構(gòu)靜態(tài)剛度分析一直為國內(nèi)外汽車界所重視。因此，優(yōu)化分析以剛度為約束條件具有重要的意義。對以剛度為約束條件的白車身優(yōu)化分析，通常是以減少或增加板件的厚度
