汽车车身轻量化设计方法探析

车身轻量化是当前汽车车身设计与发展的必然趋势,先进技术为车身轻量化提供了可能。然而,轻量化设计必须全面考虑汽车车身材质、汽车车身的灵敏性和汽车车身的碰撞安全性。因此,轻量化设计成为当前汽车车身设计的重要研究内容。研究汽车车身轻量化设计方法不仅能够促进汽车车身轻量化的发展,而且对汽车制造业的进步意义深刻。为此,本文从汽车车身轻量化设计的基本方法入手,探索了汽车车身轻量化设计有限单元建模及基本性能,并从灵敏度、高强度钢材、碰撞安全性这三个方面探索了车身轻量化设计的具体方法。     

金属材料在白车身上的应用与发展

随着经济社会的发展，人们对汽车安全和生态环境问题越来越关注。研究表明。车重每降低10％，燃油效率可提高68％，从而汽车的温室气体排放量就会显著减小。、而白车身约占汽车总质量的30％，可见减轻车身质量对汽车轻量化具有非常积极的意义。因此，当代汽车白车身材料当以安全性和轻量化为基本出发点。本文对传统汽车白车身材料和一些有创新性的新式白车身材料进行了简单介绍，以期为汽车车身材料研究人员提供参考和借鉴。     

车身轻量化技术分析研究

节能减排是国家能源发展战略的需要,也是当前汽车研发中一项重要指标,车身轻量化指标将在其中扮演重要的角色,对车身轻量化的研究迫在眉睫。阐述了车身轻量化参数的计算方法及参考指标,提出了车身轻量化技术的几个研究方向。     

基于自适应响应面法的白车身结构轻量化设计

白车身是汽车的重要组成部分,许多汽车制造业已经把白车身轻量化设计作为重要研究方向之一。如果能对白车身进行轻量化设计,就能达到节能减排的目的。以某白车身为研究对象,基于自适应响应面方法对白车身模型进行优化求解。首先利用有限元法获得白车身的模态、刚度和强度,并通过模态和刚度的灵敏度分析筛选15个钣金件作为变量;利用田口实验进行15因子3水平实验设计,根据田口实验数据创建响应面;然后使用最小二乘回归和移动最小二乘法进行响应面拟合,基于自适应响应面方法对其进行优化求解,并进行仿真实验对比。结果表明,使用本文方法可以将白车身质量减重18.924 kg,减重了4.736 9%,并且利用此方法进行的轻量化设计使得白车身的3个静强度工况的最大应力均有所下降,并在满足刚度和强度条件下,实现了白车身轻量化要求。     

基于多目标的纯电汽车全铝车身轻量化设计

为了提高全铝车身整体轻量化水平,提高纯电汽车续航里程,在汽车概念设计阶段引入轻量化开发理念。首先利用SFE参数化建模软件,建立全铝车身的参数化模型;进一步结合车身灵敏度分析及Isight集成优化技术找出对刚度、模态、安全等性能目标参数影响明显的零部件,确定各零部件对性能的敏感程度,再进行多学科优化分析。结果表明：通过优化分析,白车身质量减轻5.3 kg,整体性能水平满足设计要求,达到轻量化目标。     

反光镜

可莱斯勒公司研制塑料汽车已同戴姆勒——奔驰公司合并的克莱斯勒汽车公司最近宣布已研制出一种新型塑料车身。这种车身不用油漆,能够使汽车的造价降低一半。该小轿车的车身只需6大部分组成,而一般的金属车身组装需要大约80个部件。汽车采用塑料车身后,本身重量降低。有趣的是建造一家塑料汽车厂的投资大约仅需普通汽车厂的1/3。克莱斯勒公司计划在2003年正式推出这种塑料汽车。据悉,由于采用金属汽车底盘和保险杠,塑料汽车的安全性是有保障     

基于单位质量刚度的白车身轻量化研究

在白车身早期设计中,可通过优化各零部件的厚度和形状,达到汽车轻量化的目的．作为白车身重要的性能指标,弯曲刚度、扭转刚度、一阶弯曲模态、一阶扭转模态通常作为早期设计的优化目标,然而这些性能不能量化变量对轻量化的影响,通过将这些性能指标与质量有机结合,提出了可以综合考虑车身各项性能的单位质量刚度（白车身单位质量上的刚度）概念,以用于量化白车身轻量化的程度．将这些单位质量刚度作为目标值,进行灵敏度分析,通过量化各变量对轻量化的影响,选出有利于轻量化的变量,并基于NSGA—II算法,对白车身轻量化进行多目标优化．     

浅谈奥迪铝车身技术

随着汽车技术的发展,人们对于汽车的安全性、操纵性要求不断提高,车身重量也随之不断增长。为了打破这种上升趋势,提高汽车的安全性、舒适性和燃油经济性,对车身轻量化的研究尤为重要,本文以奥迪铝车身为例,对铝车身发展、铝车身结构、铝车身材料进行研究分析,提出铝车身的发展趋势既要轻更要强。     

CAX技术在汽车制造业的应用现状与展望

基于对CAX技术在我国汽车制造业应用的研究分析,就CAX技术在汽车模具设计、车身设计、底盘布置设计、汽车轻量化等方面的应用,阐述了CAX技术的应用状况及其发展前景,为CAX技术在我国汽车制造业的进一步应用和研究提供了借鉴.     

汽车车身轻量化设计的途径

汽车车身轻量化不仅可以减轻汽车整车装备质量、降低制造成本,而且可以提高汽车的相关性能。本文根据笔者多年的设计经验,总结介绍了降低车身质量的途径与方法以及应注意的问题。     

汽车传动轴的轻量化设计

科学技术更新与发展的速度不断加快,汽车制造与设计技术也得到了迅速的发展,从以往只注重安全的理念逐渐过渡到节能、环保、智能于一体的多功能方向发展,同时也受到了社会各界的广泛关注。合理减轻汽车结构重量,同时提高整体结构及部件的安全稳定性是改善汽车性能的重要手段,也使得轻量化材料得到广泛应用。低碳微合金钢具有良好的耐冲击性与疲劳高强度,受到了高度关注。轻量化技术也在汽车钢车身、发动机、传动轴以及悬挂件等多个方面被广泛应用,而契合传动轴部件相对更少,也让其成为了薄弱环节,该文对汽车传动轴相关概念进行了分析,并进一步探究了汽车传动轴的轻量化设计方案。     

汽车轻量化背景下节能环保新材料的选用

随着汽车技术进步,汽车的轻量化逐渐成为其发展的首要目标。国家大力提倡开发研究的节能环保材料正在慢慢取代传统工业材料。针对汽车轻量化发展趋势和绿色环保主要指标,通过文献调查结合实践研究对汽车保险杠薄壁材料、以塑代钢材料、绿色环保材料等当前汽车轻量化的主要材料现状及发展趋势进行分析和展望。     

金属材料在汽车轻量化中的应用

伴随汽车工业的快速发展,能源短缺和环境污染问题已成为汽车工业未来面临的主要问题。如何实现节能减排,已成为汽车工业亟待解决的问题。而汽车轻量化是实现节能减排的关键,是汽车工业可持续发展的关键。轻量化材料的应用是实现汽车轻量化的重要途径之一,可以有效地地实现节能减排,有些材料还可在一定程度上能提高车身的耐久性和安全性。本文主要研究铝合金、镁合金、钛合金、高强度钢在汽车上的应用。     

汽车轻量化材料及制造工艺分析

随着科学技术的不断发展和进步,汽车设计更加注重安全、环保、智能等。本文主要从汽车轻量化研究作为切入点,分析了汽车轻量化所使用的材料和特点,简单阐述汽车轻量化所涉及到的主要技术,以期为实现汽车轻量化目标提供有益的参考。     

乘用车车身结构轻量化设计影响因素研究

轻量化是实现汽车节能减排的重要途径,已成为汽车行业重要技术发展方向.本文从车身结构的持续优化调整、车身部件的改良、车体结构技术三方面,建立了车身轻量化设计体系流程,并开发了CAE仿真和试验测试相结合的轻量化节油效果和碰撞安全性验证方法.结果表明,基于某乘用车实现了车身减重53.44 kg,NEDC工况冷机节油1％、热机节油1.22％,同时实现C-NCAP正面碰撞15.6分、偏置碰撞16.74分,满足五星安全标准.     

CFRP在商用车白车身驾驶室中的轻量化研究

通过实验与仿真建立了CFRP复合材料的本构模型.对某商用车白车身驾驶室进行静刚度和动态力学分析,在满足驾驶室车身刚度要求的条件下,选取CFRP复合材料对驾驶室模型进行材料代替,设计了钢/CFRP混合材料结构的驾驶室模型,并以通用有限元软件nastran对其求解.仿真结果表明,轻量化后的驾驶室模型的刚度基本保持不变,一阶扭转频率提升了27.3%,同时白车身驾驶室整体质量下降37.9 kg,降幅达到11.3%,轻量化效果显著,CFRP复合材料在汽车轻量化领域具有广阔的发展前景.     

某轿车白车身的轻量化设计研究

文章建立了某轿车的白车身有限元分析模型,并根据白车身连接点刚度灵敏度分析,确定了白车身轻量化设计的设计变量;根据白车身自由模态分析,确定了轻量化设计的约束条件,从而建立了白车身轻量化设计的数学模型,通过轻量化设计给出了白车身的优化设计方案.     

某车型正面碰撞耐撞性与轻量化研究

针对国内某款微型MPV,首先用有限元方法进行正面100%碰撞工况数值模拟和对标,在基础模型和试验数据的基础上进行正面碰撞的结构耐撞性优化。然后在保证车身结构满足耐撞性要求,刚度、模态等其他性能基本不变的前提下,最大限度地减轻各零部件的质量,实现车身的轻量化和成本控制。最后通过100%正碰实车试验验证了此结构优化和轻量化方案是可行的。     

车门内板侧面碰撞的耐撞性有限元分析与轻量化设计

建立了汽车车门侧面碰撞的简化有限元仿真模型,通过仿真实验对汽车车门内板、刚性柱的侧面碰撞进行研究,得出车门内板结构的应力参数、等效应变参数,准确评估了车门的碰撞性.结合仿真模型研究结果,从内板选材的角度开展车门轻量化研究,将钢板材料的车门内板替换为铝合金材料.重新调整车门内板的厚度,优选基于各种车门内板的轻量化方案,分析比对不同轻量化方案进行碰撞仿真试验后的结果,从而实现设计方案的最优化.增强汽车内门侧面碰撞的安全程度,达到内板轻量化的目的.     

非光滑车表的空气阻力特性

基于仿生思想,将自然界中普遍存在的非光滑表面形态应用到汽车车身,利用计算流体力学数值模拟方法,研究采用非光滑车表减小汽车空气阻力的可行性.从汽车空气阻力的组成入手,通过对比光滑车表与非光滑车表汽车的外流场,分析非光滑车表对汽车压差阻力、诱导阻力、摩擦阻力的影响以及减阻机理.