轿车车身刚度分析与结构优化研究

合肥工业大学硕士学位论文轿车车身刚度分析与结构优化研究姓名：雷明准申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：陈心昭20090401轿车车身刚度分析与结构优化研究作者：雷明准学位授予单位：合肥工业大学相似文献(5条)1.期刊论文邬诚君.王宏雁.WUCheng-jun.WANGHong-yan基于虚拟碰撞试验分析燃料电池轿车车身结构的安全性-安全与环境学报2006,6(1)在燃料电池轿车的车身结构配合动力驱动系统的改进而不断改进的过程中,需要从碰撞安全性角度去分析结构方案的优劣.本文采用虚拟正面碰撞试验方法,研究经过改进后的燃料电池轿车的半承载式车身是否满足国家被动安全法规,并通过与第1代燃料电池轿车的整车碰撞模拟结果的对比,分析车身结构改进对正面碰撞安全性的影响,从而为进一步的结构改进提供有价值的建议.2.学位论文贾传平玻璃钢整体承载式轿车车身设计方法研究1999现代汽车正朝着轻型、节能方向发展,节能低耗低污染汽车将成为下个世纪初汽车发展的主流.汽车的主要燃料是汽油和柴油,节能降耗就是要提高汽车的燃料效率.汽车的轻量化是提高燃料效率的主要措施之一,而在轿车中,车身的质量几乎占了整备质量的一半,因此,车身的轻量化对于减轻整车质量意义重大.车身轻量化的措施有很多,其中采用轻质高强度材料是重要的措施之一.在这些轻质材料中,玻璃钢作为一种重要的高强度轻质复合材料在车身中的应用,对于车身轻量化效果显著.玻璃钢作为一种年轻的结构材料,其性能常受到怀疑,因此,该文首先玻璃钢的性能进行了理论估算和试验分析,为结构设计和选材提供依据.玻璃钢承载式车身的结构形成是车身设计的关键,文中研究人员用相似性研究方法提出了玻璃钢承载式车身与普通承载式车身的相似性,对两者的结构和材料进行了比较,进而提出玻璃钢承载式车身的结构形式-由钢质框架和玻璃材料组成的复合结构车身,并确定玻璃钢材料在车身上的分布,以及材料的厚度.由于车身采用了钢质框架与玻璃材料的复合结构,由此带来了钢质框架与玻璃车身部分的连接问题,该文与对此进行了论述.最后,该文简要介绍了玻璃钢整体承载式车身的成型工艺.3.学位论文吴建国基于虚拟试验技术的轿车车身疲劳寿命预测2008车身是汽车的主要承载部分，是乘员的活动空间和货物的存放空间，对于承载式车身而言是悬架部件、底盘部件和车身附件的安装基础，也是承受各种交变载荷的关键部分，因此车身的结构性能十分重要。本论文针对轿车车身，基于虚拟试验模型对其疲劳寿命进行有效的预估。本论文将国内先进的计算机仿真技术和国际先进的试验手段相结合，对应用虚拟试验方法进行汽车零部件疲劳强度预估的过程进行了一定的探索和研究。这种技术的广泛推广和应用，可以提高设计质量、缩短开发周期、降低设计成本，对推动汽车生产企业的自主开发水平能起到一定的促进作用。本文首先建立了车身的有限元模型，并进行模态和静态载荷的分析及试验验证。然后建立车身和底盘系统的刚-柔耦合多体动力学模型，使用道路模拟试验过程中的轮轴响应位移为驱动信号对模型加载，仿真计算车身的边界载荷。最后使用模态叠加法进行疲劳强度的预估，并总结出计算机仿真方法预估疲劳寿命的一般步骤和规律。4.期刊论文高云凯.孟德建.姜欣.GaoYunkai.MengDejian.JiangXin电动改装轿车车身结构拓扑优化分析-中国机械工程2006,17(23)把拓扑优化设计理论引入某电动改装车的承载式车身设计,利用先进的有限元分析软件,在电动改装轿车车身结构拓扑优化分析中实现了多工况、多状态变量条件下的拓扑优化设计,确定了下车身的最佳结构方案,进而在此基础上建立了新的有限元模型,并进行了模态、刚度和强度分析,设计出最终的下车身改造结构.5.学位论文汪家利基于车身刚度及变形分析法的结构优化设计2010提高汽车的燃油经济性和降低汽车生产的成本已成为现代轿车发展的总的趋势，国内外各大汽车公司对轻量化设计已经越来越重视。对轿车车身结构进行刚度特性的分析，汽车设计工程师们以分析的结果作为车身结构优化设计的依据。全承载式车身结构是如今轿车上采用的结构，此结构在很大程度上可以满足人们对轿车操纵稳定性、制造工艺性以及车身设计轻量化等多方面的要求。全承载式车身结构承载了轿车在使用时几乎全部的载荷，这其中包括弯曲载荷、扭转载荷以及碰撞载荷等。在这些载荷的共同作用下,轿车车身的刚度特性就显得极为重要。若轿车车身的刚度不足，轿车在日常使用过程中，轿车车身的变形就会较大，特别是立柱、门框、窗框等一些关键部位，较大的变形可能会造成整车密封性差、门锁变形、内饰脱落，甚至可能造成车门卡死、窗框玻璃被挤碎等现象；这样将会直接影响到轿车使用的可靠性、安全性、NVH性能以及燃油经济性等关键性能指标。国内外各大汽车公司对轿车白车身的结构静态刚度分析计算一直非常重视。进行轿车车身刚度及变形的分析计算以及对轿车车身进行结构优化设计，其主要目的是在保证车身刚度及变形在合理的范围的前提下，对车身结构进行优化设计。对于车身局部刚度过盈的部分，进行结构改善，使车身刚度分布合理；对车身局部刚度的薄弱部分进行合理而有效的加强，使车身整体刚度达到初始的设计要求。另外，车身结构优化可以使车身的振动特性得到改善，并且可以使得车身重量得以最大程度上的减轻，进一步解决车身轻量化的问题。本课题是在调查研究了国内外汽车刚度分析相关研究的基础上，建立了某A0轿车的有限元分析模型，之后对有限元分析模型进行了网格划分，对模型进行车身弯曲刚度和扭转刚度分析，并对有限元分析模型进行车身刚度的灵敏度计算，依据刚度灵敏度分析计算的结果，得到车身刚度的敏感构件，掌握不同构件对白车身刚度性能灵敏度，这为优化设计变量的选择提供了依据。车身结构优化设计，优化结果表明，研究表明，车身的设计开发过程中，灵敏度分析为车身结构修改提供了依据，是提升车身刚度及车身轻量化的有效途径。关键词：白车身；刚度；灵敏度结构优化本文链接：授权使用：湖南大学(hunandx)，授权号：46a0d231-becb-44b3-8b7a-9e1500ed358d下载时间：2010年10月20日