乘用車白車身有限元分析及其輕量化設計.pdf

1、節(jié)能性、安全性和環(huán)保性已經(jīng)成為汽車技術發(fā)展的三大主題,汽車輕量化技術在保證汽車碰撞安全性、車身剛度等性能的同時,減輕汽車重量,進而提高汽車操控性和動力性,減少燃油消耗和尾氣排放,達到節(jié)能環(huán)保的目標,因此汽車輕量化技術已經(jīng)成為汽車領域內(nèi)的重要課題,有著廣闊的發(fā)展前景。本文對某乘用車白車身常見工況下的剛度、模態(tài)頻率以及正面、側面碰撞性能進行有限元分析,并針對白車身剛度、模態(tài)頻率和碰撞安全性能分別進行結構改進及輕量化設計。
　　對白車身

2、典型構件進行簡化,得出白車身簡化構件模型。對不同材料下的白車身簡化梁件、板件靜態(tài)性能和不同材料的碰撞沖擊特性進行研究,得出局部性能下不同材料之間的關系,為白車身零部件進行材料替換提供依據(jù)和參考。
　　建立乘用車白車身靜態(tài)性能和振動特性的仿真模型,對白車身彎曲剛度、扭轉剛度、模態(tài)頻率以及相應的強度進行分析,采用敏感度分析的方法選出進一步優(yōu)化的零部件,進行材料替換和尺寸優(yōu)化,在保證白車身靜態(tài)性能和振動特性的同時,實現(xiàn)白車身的減重設計。

3、
　　建立側面碰撞工況下的有限元模型,對原車方案的側面碰撞性能進行分析,并對白車身結構性能輕量化方案進行驗證分析。在輕量化方案的基礎上對白車身側面結構進行改進,采用拼焊板的方法對側圍板、B柱、門檻梁等進行輕量化設計,在側面結構減重的同時,提升側面耐撞性。
　　建立正面碰撞工況下的乘用車仿真模型,對乘用車原車方案和結構輕量化方案正面碰撞性能進行分析,在此基礎上改進乘用車前部結構,對前縱梁進行拼焊板設計,提升乘用車正面碰撞性能。