汽車(chē)零部件結(jié)構(gòu)性能分析及關(guān)鍵部件輕量化設(shè)計(jì).pdf

1、汽車(chē)包含有眾多的零部件，零部件是汽車(chē)發(fā)展的基礎(chǔ)和重要組成部分。零部件結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)劣直接影響著汽車(chē)的結(jié)構(gòu)性能和使用品質(zhì)。零部件結(jié)構(gòu)性能不足會(huì)使汽車(chē)在使用中出現(xiàn)振動(dòng)、變形甚至開(kāi)裂等一系列問(wèn)題，這樣不僅會(huì)降低駕乘人員對(duì)于車(chē)輛的品質(zhì)評(píng)價(jià)，也會(huì)帶來(lái)一定的安全隱患。所以應(yīng)按照相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)零部件的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行分析，并對(duì)其做出客觀的評(píng)價(jià)。此外，由于汽車(chē)零部件的數(shù)量繁多，零部件質(zhì)量的減輕也能實(shí)現(xiàn)整車(chē)的輕量化，有助于企業(yè)縮減成本，也有利于資源的合理利用

2、。
　　本文對(duì)某SUV的四種零部件進(jìn)行了有限元建模，總結(jié)了零部件有限元建模流程與要求。針對(duì)這四種零部件的有限元模型進(jìn)行了結(jié)構(gòu)性能的分析，提煉出零部件結(jié)構(gòu)性能分析方法，然后根據(jù)分析結(jié)果對(duì)零部件結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)。同時(shí)選取 B柱為研究對(duì)象進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，運(yùn)用熱壓成型工藝使得左右兩側(cè)B柱共減重6.414kg。其次依據(jù)相關(guān)碰撞規(guī)程搭建了側(cè)面碰撞仿真模型，對(duì)輕量化后的 B柱進(jìn)行側(cè)面耐撞性的驗(yàn)證分析，結(jié)果表明輕量化后的B柱耐撞性能有了一定

3、的提升。
　　主要內(nèi)容如下：
　　1、對(duì)車(chē)身結(jié)構(gòu)件的輕量化方法進(jìn)行研究和總結(jié)，介紹了新型材料、優(yōu)化設(shè)計(jì)和連接工藝這三種常用的結(jié)構(gòu)件輕量化方法，詳細(xì)介紹了高強(qiáng)度鋼、有色合金材料、塑料復(fù)合材料三種常用的輕質(zhì)化材料，探討了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)、拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)三種輕量化設(shè)計(jì)思路，總結(jié)了激光拼焊、TOX連接兩種連接工藝的技術(shù)特點(diǎn)。
　　2、對(duì)有限元建模進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹，根據(jù)相關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了網(wǎng)格的正確劃分和網(wǎng)格質(zhì)

4、量的檢查，創(chuàng)建了正確的零部件連接關(guān)系，對(duì)點(diǎn)焊以及縫焊等進(jìn)行了模擬，對(duì)做好連接的模型進(jìn)行了材料屬性的分配，建立好了前門(mén)、背門(mén)、前艙蓋、座椅的有限元模型，并對(duì)有限元建模的基本流程和要求進(jìn)行了總結(jié)。
　　3、介紹了零部件結(jié)構(gòu)性能分析的相關(guān)理論和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)這些分析工況對(duì)前門(mén)、前艙蓋、背門(mén)以及座椅的模態(tài)、剛度、抗凹、強(qiáng)度等結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了相關(guān)的分析，并依據(jù)分析結(jié)果對(duì)這四種零部件的結(jié)構(gòu)性能做出了客觀的評(píng)價(jià)，主要包括零部件的振型是否合理，其模

5、態(tài)頻率是否避開(kāi)了敏感區(qū)域，一階頻率是否能達(dá)到企業(yè)要求、零部件的扭轉(zhuǎn)剛度、彎曲剛度、側(cè)向剛度等是否符合企業(yè)的結(jié)構(gòu)性能要求、零部件外表的抗凹能力是否能達(dá)到提升車(chē)輛品質(zhì)評(píng)價(jià)的要求、以及部分零部件的強(qiáng)度能否滿足于國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，同時(shí)提煉出零部件結(jié)構(gòu)性能分析的流程。
　　4、對(duì)某SUV的B柱進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，從生產(chǎn)工藝入手進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)B柱采用熱壓成型來(lái)替代傳統(tǒng)的冷壓成型，材料由B340/590DP提升至BR1500HS，最終使左右兩側(cè)B柱