多目标优化在车门轻量化设计中的应用

为提高车门刚度并考虑轻量化的要求,提出以拼焊板车门下沉刚度和质量为优化目标,基于车门下沉刚度和窗框刚度两种工况,采用最优拉丁方试验设计方法进行样本数据设计,使用kriging模型拟合下沉刚度、窗框刚度、塑性变形量响应的近似模型,使用响应面模型拟合质量的近似模型.利用NSGA-II遗传算法进行寻优,得到车门质量和下沉刚度的pareto优化解集,并对优化解进行验证,最终得到理想的优化结果.     

基于灵敏度分析的车门轻量化研究

利用Hyperworks建立某车型车门的有限元模型,对车门固有频率、下沉刚度进行求解,并通过模态试验验证了有限元模型的有效性。为了提高结构优化效率,采用灵敏度分析方法确定对车门质量、下沉刚度和一阶固有频率敏感的部件。然后,以质量和下沉刚度为设计目标,一阶固有频率为约束条件对车门相应部件厚度尺寸进行多目标优化设计。计算结果显示,优化后的车门质量下降明显,下沉刚度有所提高,且一阶固有频率基本保持不变,实现了结构的轻量化目标。     

基于径向基函数神经网络模型的车门结构多目标优化

建立了某轿车车门的有限元模型,利用灵敏度分析筛选出对模态和刚度性能比较敏感的关键钣件厚度作为设计变量,采用拉丁超立方试验设计进行样本设计,使用径向基函数(RBF)神经网络模型拟合车门质量、垂向刚度、侧向刚度及一阶模态频率响应的近似模型。以车门质量最小和侧向刚度最大为目标,以车门垂向刚度和一阶模态频率为约束,应用多目标遗传算法进行寻优,最终在满足模态和垂向刚度性能要求的前提下,侧向刚度提高了2.0%,车门质量减轻了1.7%,实现了车门的多目标优化设计。     

轿车后车门刚度的有限元分析与测量

通过对上海大众Ｓａｎｔａｎａ２０００型轿车后车门事的变形进行研究，应用有限元法获得了后车门在标准装配条件下的位移，应力分布规律，有而为车门装配过程薄弱环节的检测提供了依据。同时也为车门刚度的进一步完善设计和轿车装配质量的进一步提高提供了一种新方向。     

某轿车车门轻量化与疲劳寿命多目标综合优化

为了提高某轿车车门的综合性能,对车门总成进行轻量化和疲劳寿命的多目标综合优化设计。首先建立并试验验证车身及车门总成有限元模型,基于模型分析车门总成装备件质量、结构尺寸、刚度和安装位置等8项参数对车门疲劳寿命的影响;然后,以这8项参数作为优化设计变量建立车门总成多目标综合优化参数模型,以车门总成质量和疲劳寿命为优化目标,以车门框刚度为约束条件,应用多目标粒子群优化算法对车门总成进行综合优化计算,得到Pareto最优解集,依据工程实际选取1组最优解,并依此进行样件试验以验证优化方法的有效性。研究结果表明:在保证车门总成刚度和提高疲劳寿命的同时,车门总成质量减少2.44 kg,说明优化方法是有效的。     

有螺栓预紧力的T型连接初始刚度计算方法

为深入了解螺栓预紧力对T型连接初始刚度的影响,基于连续梁模型对有预紧力时不考虑和考虑螺栓抗弯刚度的T型连接初始刚度计算方法进行了研究,给出了其初始刚度的计算公式.对影响T型连接初始刚度的翼缘厚度和螺栓位置进行了参数分析,得到不同参数对有预紧力T型连接初始刚度的影响规律.研究结果表明,随着螺栓轴线至翼缘边缘距离的增大和翼缘厚度的减小,螺栓抗弯刚度对连接初始刚度的影响逐渐增大.对于有螺栓预紧力的普通钢T型连接,考虑螺栓抗弯刚度时初始刚度的计算结果较不考虑时提高约6%;但对于有螺栓预紧力的高强钢T型连接,考虑螺栓抗弯刚度的计算结果较不考虑时提高约30%.因此,对于有螺栓预紧力的高强钢T型连接,计算其初始刚度时不可忽略螺栓的抗弯刚度.     

板料冲压成形因素对车门结构的影响

针对车身覆盖件冲压成形时力学性能的改变对车门结构分析的影响,以某车型的前车门内板为研究对象,建立了完整的有限元模型,运用DYNAFORM软件对其进行了冲压成形仿真分析,并将厚度、应力、应变的分析结果作为初始值引入了车门结构分析中;同时,考虑不同成形因素,分别对车门位移量、应力和刚度进行了数值分析.结果表明:考虑成形因素之后,分析所得的车门结构在最大位移、最大应力以及扭转刚度处均存在显著变化,其中应力因素影响最大.     

考虑螺栓抗弯刚度的T型连接初始刚度计算方法

为深入了解螺栓抗弯刚度对T型连接初始抗弯刚度的影响,探讨了现阶段T型连接刚度的不同理论计算方法,并分析了不同计算方法的优缺点;在此基础上,采用连续梁模型导出了考虑螺栓抗弯刚度的T型连接初始刚度计算公式;将公式计算结果与可靠的有限元模型计算结果进行对比,验证了公式的正确性;进而对影响T型连接初始刚度的翼缘厚度和螺栓位置进行了参数分析,得到了不同参数的影响规律.研究结果表明:随着翼缘厚度的减小和螺栓轴线至翼缘边缘距离的增大,螺栓抗弯刚度对T型连接初始刚度的影响增大;对于普通钢T型连接,考虑螺栓抗弯刚度时T型连接初始刚度的计算结果较不考虑时提高的幅度不足5%;但对于高强钢T型连接,考虑螺栓抗弯刚度的计算结果较不考虑时提高约30%.因此,对于高强钢T型连接,计算其初始刚度时,不可忽略螺栓的抗弯刚度.     

基于有限元某轿车左前门的模态刚度分析

建立左前车门的有限元分析模型,对车门在自由状态下进行模态分析;在一定工况下对车门的框架刚度分析;在一定工况下对车门进行腰线刚度的分析,通过通用的有限元分析软件HyperMesh进行分析,为结构设计选择及结构优化提供了理论依据.     

多目标优化下汽车车门性能分析研究

文章以车门关键部件厚度为变量,采用拉丁超立方试验设计方法生成20个样本点进行计算,建立了下沉量、凹陷量、一阶模态频率、质量的Kriging模型。其中,凹陷量模型误差较大,引入抗凹刚度进行替代。为了保证合适的质量和模态频率,适当协调车门下沉量和抗凹刚度的要求,并以此为约束,以模态频率最高与质量最轻为优化目标,求得最优解。     

轿车车门断面设计的原则和方法

介绍了轿车车门断面设计的基本方法,探讨了控制断面的作用和设置原则．结合车门间隙、车门密封、车门运动校核及车门结构件连接等具体设计过程,分析了车门断面设计中需要考虑的控制要素,阐述了轿车车门断面设计的基本思路和程序．     

止口及螺栓对法兰盘结构静力学特性的影响

以含止口配合的螺栓连接法兰盘结构为研究对象,利用ANSYS有限元软件进行数值仿真分析,基于接触算法与实体单元建模方法分析结构受横向载荷时的静力学特性,对比了含止口结构和无止口结构在接触状态和弯曲刚度上的差异.在此基础上,讨论了不同参数对接触特性和弯曲刚度的影响规律,为后续含止口螺栓连接法兰盘结构的设计提供一定参考.研究结果表明:对接触特性的影响,止口长度的增加有利于降低受压区域面积和接触压力的最大值;对弯曲刚度的影响,螺栓个数对弯曲刚度的影响占主导地位,其次是止口长度和摩擦系数,然后是螺栓预紧力,而止口过盈量对弯曲刚度的影响最小,同时良好的接触状态有利于提高结构弯曲刚度.     

某客车驾驶员门侧向刚度分析

<正>车门是由多块薄板零件冲压、焊接而成的多层超大面积组合体,结构复杂,质量较大,又是封闭型壳体结构,受力容易引起变形。设计过程中,除保证外形美观以外,车门刚度分析是重要环节,刚度对车门自身的动态性能、模态频率分布具有重要作用,是影响整车性能的重要因素之一。车门刚度不足会影响车门开关可靠性,引起车门卡死、关闭力增大,严重时会造成密封性差并引起漏灰、透风、渗水以及噪声大等系列问题,从而影响汽车的使用和乘坐舒适性。     

基于有限元分析的车门三维设计

利用CATIA软件对车门结构进行三维设计,并对其进行有限元分析,分析车门在挤压和扭转两个不同工况下的受力变形情况,得到不同工况下的刚度、强度分析结果,为车门的改进设计提供了参考.     

螺栓结合部切向动态特性参数的实验研究

本文在对螺栓结合部实验装置进行动态实验测试分析的基础上,识别出了几种结合条件下螺栓结合部的切向接触刚度和切向接触阻尼,分析了几种影响因素对螺栓结合部切向接触刚度和切向接触阻尼的影响规律,得出了一些结论。     

简述汽车旋转式车门的钣金维修工艺

综述了汽车车门的类型及内部构造,重点介绍汽车旋转式车门铰链处的维修及其维修调整过程,并简要介绍车门钣金维修调整的注意事项。     

基于汽车行驶内外压差的门密封失效分析

汽车内外空气压差随车速提高大幅增长,随之影响车辆密封,导致车门密封失效风险上升。车门密封失效后会产生强气吸噪声,破坏车内声品质。通过风洞实验和仿真计算获得不同车速及偏航角条件下的车门密封条内外压差分布,作为输入条件,分别对车门和门密封条进行有限元建模,综合考虑压差作用下车门变形和密封条变形,以密封条与车门钣金接触宽度为标的分析其失效情况。结果表明,车门变形及位移引起的密封条预压缩量减小是密封失效的主要原因。     

含螺栓联接的转子系统轴向刚度不确定性分析

转子系统中螺栓联接结构轴向联接刚度的不确定性对转子系统动力学特性具有重要影响,为此,在构建螺栓联接结构有限单元基础上,建立了转子系统整体有限元模型,采用非嵌入多项式混沌展开法分析轴向联接刚度不确定性对转子系统动力学特性的影响.结果表明:轴向联接刚度在一定范围内变化会导致临界转速及临界转速对应的稳态响应幅值偏离预期,随着轴向刚度不确定性的标准差增大,盘竖直方向稳态响应均值降低.研究结果可为螺栓联接转子的设计提供理论参考.     

基于灵敏度分析的汽车车门模态和刚度优化

车门是汽车重要的组成部件，其主要作用是为驾乘人员提供出入车辆的通道，保护驾乘员安全，降低车内噪音。车门既要满足刚度性能要求，又要满足振动性能要求，因此，在车门设计过程中，采用灵敏度分析方法可以有效平衡车门各性能的设计要求，从而提高车门的设计效率。本实验研究中，首先建立车门分析模型，对其进行振动分析，并对分析结果进行试验验证；接着以一阶弯曲频率、扭转刚度位移、下垂刚度位移及总质量为响应，对车门钣件厚度进行灵敏度分析；最后，以车门钣件灵敏度分析筛选出的敏感钣件作为设计变量，以车门各性能指标作为约束条件，对车门进行优化设计。     

直螺栓连接预制综合管廊刚度计算方法

为研究直螺栓连接预制管廊的纵向受力性能,引用隧道纵向刚度计算的纵向等效连续化模型,对其进行改进,使其适用于直螺栓连接的预制管廊,从而得到考虑螺栓预应力影响的纵向等效拉压刚度和弹性弯曲刚度。求得了预制管廊在弹性极限弯矩作用下,截面最大拉应力、截面最大压应力、接头最大变形、接头螺栓最大拉应力和接头螺栓最大变形的表达式。运用所得表达式,结合工程实例参数,分析了管廊截面尺寸、管壁厚度、节段长度和螺栓个数对其受弯矩作用时中性轴的位置和纵向等效刚度的影响程度和趋势。结果表明,管廊抗弯刚度受截面宽高比影响较大;通过增加管壁厚度来提高管廊等效刚度的方法不经济;在满足设计要求条件下,适当增大预制节段的长度和增多连接螺栓数量可以有效提高管廊的纵向刚度,并能够很好的改善管廊截面受力状态,同时不失经济性,为直螺栓连接预制拼装管廊结构的设计合理性和工程适用性提供理论支持。