车身铰接点设计分析方法研究

车身铰接点作为车身各部件的主要连接部位,对车身结构设计起着至关重要的作用,其设计分析的好坏直接影响着车身结构的优劣.文章主要从车身铰接点的定义、特点、设计分析流程、工程设计内容、设计注意点以及分析计算优化方法等方面进行了探讨,并结合某国产轿车的具体车身铰接点的设计及分析优化过程,对车身铰接点设计分析方法展开了深入的研究,提出了一套行之有效的车身铰接点设计分析方法.     

WHQ6461GY轻型越野客车车身的力学计算模型

对由玻璃钢材料制成的轻型越野客车车身进行了较全面的力学分析,并对车身较复杂的结构形式、荷载及运动情况进行了详细讨论.利用有限元程序对各种工况下车身各部分的应力、位移、自振频率及振型等各方面进行了较全面的计算,为车身进行强度、刚度校核及结构优化设计提供了必要的理论依据.     

基于改进的萤火虫算法的车身公差优化

为了在提高车身装配质量的同时最大程度地降低制造成本,将新兴的萤火虫算法引入到车身公差优化中.以某车型的前、后车门间隙和面差的误差优化为例,建立了公差-制造成本优化模型,利用改进的萤火虫算法对模型进行优化计算.结果表明该方法可用于车身公差的分配优化中,实现公差精度与制造成本的兼顾.     

基于灵敏度分析的车身结构优化设计

车身是轿车的关键总成,其结构决定了整车的力学特性,对白车身进行模态分析不仅能考察车身的刚度特性,而且可以对车身结构进行灵敏度及优化分析.文章建立了某轿车白车身有限元模型,考虑了白车身覆盖件板厚对一阶弯曲和扭转模态频率的影响及灵敏度分析,基于灵敏度分析结果抽取对模态频率影响较大的部件进行优化分析,以提高白车身一阶扭转频率为目标进行优化,以增强白车身强度.     

基于LMS Virtual．Lab的顶棚阻尼布置位置优化

布置阻尼片是减少汽车板件振动,降低车内噪声的途径之一。对阻尼布置进行调整和优化,不仅有利于优化整车NVH性能,而且还可以减少车身重量,降低生产成本。本文通过对某车身进行振动性能分析,讨论一种确定阻尼布置位置的方法,并以顶棚阻尼布置为例进行说明。     

响应面法复合车身结构优化

对复合车身结构的特殊性能要求导致其造型和材料与普通车身有较大不同,车身质量参数(质量、质心位置等)的变化会对整车操纵稳定性产生负面影响。该文针对某复合车身结构,选取其造型特征参数β_1、β_2及h为设计变量,通过整车的动力学建模与分析,采用响应面法建立了操纵稳定性、车身内部空间和车身质量与设计变量之间的非线性关系,进而采用目标规划算法对设计变量进行了优化。优化结果显示,与初步设计相比,该文方法在牺牲部分车身内部空间的条件下,使蛇形操纵稳定性提高22%,车身质量减少30 kg。     

板材冲压成形CAE分析软件KMAS在汽车覆盖件模具设计中的应用

阐述了汽车覆盖件模具设计及制造的特点和技术要求,冲压成形CAE技术在车身设计及生产工艺设计分析中的重要作用.以某货车纵梁应用CAE软件KMAS进行产品设计及工艺优化为例,提出了在进行车身件产品设计及模具设计中如何在最短时间得到最优化的工艺方案的方式和实施过程.该方案对解决车身零部件生产中常见的破裂和回弹两种缺陷具有指导意义,可以有效降低模具制造乃至整车制造成本.     

基于拓扑优化与灵敏度分析的客车车身轻量化研究

文章以某半承载式客车为例,建立车身拓扑优化模型,综合考虑车身弯曲刚度和扭转刚度,进行拓扑优化设计;对拓扑优化后的车身结构进行灵敏度分析,优化车身杆件的厚度,经拓扑优化、灵敏度分析,车身减轻质量362kg,达14.6%,取得良好的轻量化效果。     

客车车身骨架静态特性分析及优化

在满足客车车身骨架强度和刚度基本性能的前提下,为尽可能降低车身质量,本文以某全承载式客车车身骨架为研究对象,对紧急制动和右后轮悬空工况进行了静态特性分析,并应用灵敏度分析方法,以杆件厚度为设计变量,低于车身骨架材料的最大应力为约束条件,总质量最小为目标函数建立了数学模型.结果表明:通过对部分杆件的优化,可使车身骨架总质量减少5.04%,优化前后模型静态特性的分析结果验证了模型的合理性.     

一种基于虚拟材料参数的车身刚度匹配设计方法

传统的承载式客车车身普遍存在着左右两侧车身严重不对称,而车身载荷近似对称分布的问题.针对这一问题,本文结合车身左右侧性能互补的设计思想,初步提出一种基于虚拟材料参数的车身刚度匹配设计方法.以某待开发车型为载体展开研究,首先对整车结构进行了左右两侧的模块化分组,并通过调整材料参数给出车身单侧弯曲刚度的计算方法;然后通过对车身左右两侧杆件的结构布置与尺寸参数进行优化调整,对车身左右两侧结构进行性能互补的刚度匹配设计;最后通过分析对比匹配前后的车身各项性能,检验了此设计方法的正确性,并总结了该设计方法的具体流程.     

隐式参数化白车身多目标协同优化设计

利用参数化建模软件SFE-CONCEPT建立了某轿车白车身的参数化模型,用仿真方法分析了白车身的静态弯扭刚度、主要低阶模态频率并与试验对比,再将白车身与动力总成、底盘连接后,对整车正碰性能进行仿真分析,并与试验对比,验证了所建参数化白车身的有效性.由于安全性分析属于非线性分析,传统优化方法通常需要人工介入,无法实现优化流程的全自动化.通过编写批处理文件,提取安全性能指标,实现白车身结构轻量化优化流程的自动化.白车身结构轻量化优化后弯曲刚度提升0.15%,扭转刚度降低0.03%,一阶扭转模态频率提高1.30%,一阶弯曲模态频率提高0.09%,碰撞安全性能基本不变的情况下,白车身质量降低24.17kg,减重率高达7.42%,取得了显著的轻量化效果.      

Crashworthiness Analysis of a Minibus Body in White Through Reverse Engineering

To investigate the crashworthiness of a minibus body in white (BIW) and create a digital model for further analysis and improvement, the crash behavior of the BIW was quantitatively analyzed using reverse engineering. Each part of the BIW was identified and digitalized to conduct a finite element model. A frontal crash was simulated numerically using the explicit finite element analysis software LS-DYNA. BIW crash tests were conducted to validate the finite element model. The computational results agree well with the test data, not only for the collapse mode, but also in the force-time and acceleration-time correlation curves. The methods used to create the finite element model can be used to further improve or develop safer vehicles.     

汽车板精益成形技术

建立了面向零件成形特征的合理选材方法，发明了高效的拉延筋阻力混合优化设计方法，构建了变压边力控制实验平台。从降低成形质量对材料和工艺过程波动敏感性的角度出发，研究面向材料和工艺参数随机波动的成形质量的稳健控制。形成了基于“合理选材、工艺优化、稳健设计”思想的汽车板精益成形技术体系。通过在宝钢股份和多家汽车厂10多年的成功应用，支持宝钢汽车板的市场占有率稳步达到50 %，有效地推动了国产汽车板使用技术的发展。     

板材成形中的技术革命

提出板材成型技术中存在技术革命。第一次技术革命以板材成形从工场走向工厂为标志;第二次技术革命以实验成形性评定和实验变形分析为标志;第三次技术革命以理论成型性评定及成型CAD/FMS的出现为标志,它是原材料工业迎接材料科学技术革命的一条有效途径。 板材成型成为一个科学领域必然要与板材生产密切结合,这就提出了发展板材系统工程的需要。板材系统工程的基本内容是:(a)板材生产,(b)板材成型,(c)板材冶金过程与板材成形过程的协同。 回顾计算机辅助成型性分析和工艺优化的发展,提出了计算机辅助战形性分析体系、计算机辅助成形工艺优化体系及板材成型学科体系并给出了这三种体系的框图。     

白车身固有振动特性CAE及试验分析对比

汽车NVH性能设计需对白车身的固有振动特性进行分析。本文根据白车身模态实验的状态,建立相应的有限元模型,并对CAE和试验结果进行对比。结果表明:白车身的前三阶振型一致,第四阶振型基本一致;各个振型对应的固有频率误差在5%内;前二阶试验和CAE的固有频率略低于目标值要求,暂时风险接受,待路试试验验证后再决定是否进行优化;第三阶和第四阶试验和CAE固有频率都满足目标值要求。根据CAE规范分析得到的结果具有较高精度,针对本车,可用CAE方法进行模态优化,这对降低汽车生产成本,改善NVH性能具有重要意义。     

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．     

纯电动汽车白车身拓扑优化设计及性能验证

基于变密度结构拓扑优化方法,以柔度最小化为目标建立了汽车白车身拓扑优化数学模型。对其白车身结构在静载荷、弯曲载荷,以及扭转载荷工况下分别进行拓扑优化设计,得到相应的最优拓扑结构。通过建立基于优化结果的白车身线框模型对其弯曲和扭转刚度进行验证。数值算例结果证明,拓扑优化方法能够得到具有工程实用价值的纯电动汽车白车身最优结构,在满足车身结构刚度要求的同时实现车身轻量化。     

盒形件成形过程的计算机模拟

本文基于有限变形理论建立了三维金属板料成形过程的弹塑性薄膜有限元数学模型.数学模型采用流动坐标系中的Total Lagrange描述、J_2型本构方程、等向强化假设,考虑了板料的厚向异性,对于金属板料与模具的摩擦采用近似的库仑摩擦定律.采用根据此模型编制的程序模拟了盒形件的成形过程,并与实验结果进行了对比.     

板料成型薄膜应力的统一塑性解

应用统一屈服准则对金属塑性加工中的板料成型问题进行了塑性分析,得到了不同材料的薄膜应力的统一解,为工程实际问题提供了理论依据。     

逆向工程技术在某白车身开发中的应用

文章介绍了逆向工程的概念及基本原理;通过具体设计实例,阐明了逆向工程技术在某车型白车身设计过程中的应用方法与思路,论述了逆向工程在白车身设计开发中的重要性;同时针对逆向完成后的三维数模无法满足实际产品的功能及制造工艺要求,需要对白车身改型及结构优化等现象进行了阐述.