基于響應(yīng)面模型的白車身輕量化優(yōu)化方法.pdf

1、汽車工業(yè)的快速發(fā)展，給人們的生活帶來方便的同時，也使得能源日益緊張，環(huán)境壓力加劇。因此，提高汽車的能源使用效率和燃油經(jīng)濟性刻不容緩，汽車輕量化是實現(xiàn)上述目標的有效手段之一。白車身屬于汽車的四大部件之一，是汽車上非常具有輕量化空間的部件。白車身的剛度和模態(tài)是車身設(shè)計時要考慮的最基本的性能，它們與汽車的安全性、舒適性以及可靠性等密切相關(guān)。因此，對汽車輕量化時，要著重考慮輕量化對剛度和模態(tài)性能的影響。
　　本文圍繞車身質(zhì)量、彎曲剛度、扭

2、轉(zhuǎn)剛度、一階彎曲模態(tài)以及一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)等，通過響應(yīng)面近似模型技術(shù)，對白車身某些部件的厚度尺寸和主斷面的形狀優(yōu)化。
　　論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)本文首先建立白車身剛度和模態(tài)分析的有限元模型，并在此基礎(chǔ)上計算了白車身的彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度、一階彎曲模態(tài)以及一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)。其次通過白車身的剛度試驗和模態(tài)試驗，與有限元分析結(jié)果對比，證明了有限元模型的準確性;
　　(2)在有限元模型的基礎(chǔ)上，分析了白車身某些部件的相對靈敏

3、度，篩選需要進行尺寸優(yōu)化的部件。運用拉丁超立方試驗設(shè)計方法，采集設(shè)計變量與白車身剛度和模態(tài)的樣本數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上建立一階響應(yīng)面模型。經(jīng)過驗證，證明響應(yīng)面模型的準確性，可以用來對白車身尺寸優(yōu)化，并對該模型求解。經(jīng)過尺寸優(yōu)化，降低了白車身的質(zhì)量;
　　(3)運用網(wǎng)格變形技術(shù)建立白車身主斷面形狀變化的設(shè)計變量，并通過試驗設(shè)計方法篩選對白車身剛度和模態(tài)影響顯著的主斷面，通過拉丁超立方方法建立了響應(yīng)面模型，并對白車身主斷面形狀優(yōu)化，顯著地提