基于剛度特性的車(chē)身結(jié)構(gòu)輕量化研究.pdf

1、汽車(chē)的輕量化對(duì)節(jié)能減排具有重大的意義,因此輕量化技術(shù)研究已經(jīng)成為了汽車(chē)行業(yè)的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之一。優(yōu)化結(jié)構(gòu)、采用輕量化材料和應(yīng)用新工藝是汽車(chē)輕量化設(shè)計(jì)的三個(gè)主要途徑。在當(dāng)前不會(huì)明顯提高汽車(chē)成本的情況下,通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的輕量化設(shè)計(jì)得到了廣泛的研究和應(yīng)用。本文基于剛度特性,對(duì)車(chē)身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)中的三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)——拓?fù)鋬?yōu)化、靈敏度分析和6s穩(wěn)健性?xún)?yōu)化進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容如下:
　　 1.基于整體車(chē)身結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的輕量化研究。傳統(tǒng)的拓

2、撲優(yōu)化集中在對(duì)零件減重孔的位置和尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),而忽略了整體車(chē)身結(jié)構(gòu)的空間拓?fù)鋬?yōu)化。在概念設(shè)計(jì)階段,本文利用拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)對(duì)整體車(chē)身結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),得到最優(yōu)的車(chē)身承載骨架,從而為車(chē)身詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的輕量化提供指導(dǎo)。
　　 2.基于剛度靈敏度分析的白車(chē)身輕量化研究。傳統(tǒng)的靈敏度分析往往只對(duì)某一部分零件進(jìn)行靈敏度分析,而且不能對(duì)靈敏度的大小進(jìn)行合理的評(píng)價(jià),導(dǎo)致利用靈敏度分析對(duì)零件進(jìn)行尺寸優(yōu)化不能取得令人滿(mǎn)意的結(jié)果。本文分析了白車(chē)身所

3、有零件的靈敏度,提出了靈敏度的評(píng)價(jià)指標(biāo)——相對(duì)靈敏度和平均相對(duì)靈敏度,對(duì)相對(duì)靈敏度低于平均相對(duì)靈敏度的白車(chē)身大板件的厚度尺寸進(jìn)行優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)了白車(chē)身的輕量化設(shè)計(jì)。
　　 3.基于6s穩(wěn)健性?xún)?yōu)化的車(chē)門(mén)輕量化研究。目前的汽車(chē)結(jié)構(gòu)輕量化研究多集中在輕量化途徑上,而忽略了輕量化汽車(chē)性能的穩(wěn)健性。實(shí)際上,汽車(chē)的制造和使用過(guò)程存在許多不確定性因素,當(dāng)設(shè)計(jì)變量波動(dòng)時(shí),可能導(dǎo)致汽車(chē)性能指標(biāo)超出約束邊界或者對(duì)變量的波動(dòng)極為敏感,從而降低汽車(chē)的品