基于區(qū)域靈敏度及空間多層形貌優(yōu)化技術(shù)的白車身輕量化設(shè)計(jì).pdf

1、現(xiàn)階段，無(wú)論是各大企業(yè)對(duì)成本的控制還是全球?qū)?jié)能減排的迫切需求，都說(shuō)明了輕量化已經(jīng)成為汽車各大技術(shù)中熱門(mén)研究對(duì)象。其中汽車白車身質(zhì)量占整車質(zhì)量的30％～40％，這說(shuō)明白車身的輕量化在整車輕量化中有著舉足輕重的作用。在輕量化設(shè)計(jì)中應(yīng)該在提高材料利用率及保證整車性能不受影響的前提下，最大限度的減輕白車身的質(zhì)量。
　　結(jié)構(gòu)優(yōu)化、新工藝的應(yīng)用與輕量化材料的采用是目前汽車輕量化設(shè)計(jì)的三個(gè)主要途徑，其中結(jié)構(gòu)的優(yōu)化仍居首列，且在鈑金件的輕量化中

2、得到了廣泛的研究與應(yīng)用。為了更加快速有效的實(shí)現(xiàn)白車身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，本文提出了兩個(gè)新的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法—區(qū)域靈敏度分析和空間多層形貌優(yōu)化技術(shù)。
　　1.基于區(qū)域靈敏度分析的下車體模態(tài)性能提升。傳統(tǒng)的靈敏度分析對(duì)象都是單個(gè)零部件，分析對(duì)象極少針對(duì)車身的關(guān)鍵區(qū)域，無(wú)法對(duì)車身的任意包含多個(gè)零件的關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行直接的靈敏度分析。本文提出的區(qū)域靈敏度分析將實(shí)現(xiàn)汽車車身任意區(qū)域的靈敏度分析，優(yōu)化對(duì)象由單一獨(dú)立的零部件變?yōu)槿我怅P(guān)鍵區(qū)域，更快捷有效的指導(dǎo)車

3、身板件結(jié)構(gòu)及厚度的更改。且以某微車下車體區(qū)域?yàn)樵O(shè)計(jì)變量進(jìn)行區(qū)域靈敏度分析來(lái)指導(dǎo)其模態(tài)值的提升，有效驗(yàn)證了區(qū)域靈敏度的實(shí)際應(yīng)用的有效性。
　　2.基于空間多層形貌優(yōu)化技術(shù)的車門(mén)內(nèi)板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的形貌優(yōu)化是在確定其法向的前提下，通過(guò)指定板殼單元節(jié)點(diǎn)在其法向的移動(dòng)量，不斷調(diào)整模型的結(jié)構(gòu)形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)形貌優(yōu)化，很難同時(shí)考慮筋條在初始模型的基礎(chǔ)上沿法向正反兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)形狀調(diào)整。本文提出了基于優(yōu)化空間重組及靈敏度篩選機(jī)制的空間多層形貌優(yōu)

4、化技術(shù)，有效實(shí)現(xiàn)了零件沿法向正反兩個(gè)方向進(jìn)行結(jié)構(gòu)形貌優(yōu)化。且以某車鉸鏈門(mén)內(nèi)板的空間多層形貌優(yōu)化為例著重說(shuō)明了空間多層形貌優(yōu)化技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用。
　　3.基于區(qū)域靈敏度及空間多層形貌優(yōu)化的白車身輕量化設(shè)計(jì)。利用本文提出的區(qū)域靈敏度及空間多層形貌優(yōu)化技術(shù)對(duì)某微車進(jìn)行白車身輕量化設(shè)計(jì)，首先，建立精確的白車身有限元模型。然后，對(duì)車身各個(gè)關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行提取，根據(jù)區(qū)域靈敏度分析的定義將靈敏度分析分為區(qū)域等差靈敏度分析及區(qū)域等比靈敏度分析，分別