基于拼焊板結(jié)構(gòu)的車身輕量化方法研究.pdf

1、近年來，拼焊板技術(shù)已逐漸應(yīng)用于汽車設(shè)計(jì)，車身結(jié)構(gòu)采用拼焊板技術(shù)能夠減輕車身質(zhì)量、提高零件局部強(qiáng)度、改善裝配精度、降低制造成本等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的拼焊板設(shè)計(jì)主要還是依靠設(shè)計(jì)人員的工程經(jīng)驗(yàn)，缺乏統(tǒng)一的設(shè)計(jì)方法，不僅浪費(fèi)人力、物力和財(cái)力，而且拼焊板結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)難以表現(xiàn)，因此基于拼焊板技術(shù)的車身輕量化設(shè)計(jì)研究具有重要意義和參考價(jià)值。
　　本文首先分析了不同焊縫連接對(duì)車門性能的影響以及焊縫位置對(duì)沖壓件成形性能的影響；基于拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)的板材分塊及焊縫

2、布置；最后結(jié)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)及優(yōu)化算法達(dá)到輕量化的目的。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1、基于車門多工況，建立了共節(jié)點(diǎn)連接、剛性單元連接、梁?jiǎn)卧B接及殼單元連接的車門有限元模型，分析不同焊縫連接方式對(duì)車門性能的影響，綜合考慮結(jié)果的準(zhǔn)確性和計(jì)算時(shí)間，得出共節(jié)點(diǎn)模型相比其它連接方式模擬結(jié)果更準(zhǔn)確，效率更高。
　　2、采用共節(jié)點(diǎn)焊縫模型，分析焊縫位置對(duì)沖壓件成形性能的影響。通過成形仿真技術(shù)，分析焊縫位置對(duì)沖壓件凸/凹結(jié)構(gòu)成形性能的影響，防止因

3、焊縫布置不合理導(dǎo)致拼焊板零件性能的減弱。
　　3、以白車身前車門為例，提出一種基于拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)及現(xiàn)代優(yōu)化方法為基礎(chǔ)的車身拼焊板零件輕量化設(shè)計(jì)優(yōu)化方法。應(yīng)用變密度法對(duì)車門結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化分析，在給定的設(shè)計(jì)空間內(nèi)獲得材料的密度分布，并結(jié)合焊縫布置方式對(duì)內(nèi)板進(jìn)行分塊和焊縫布置。
　　4、綜合考慮模態(tài)和剛度性能對(duì)車門進(jìn)行靈敏度計(jì)算，計(jì)算出車門主要零件對(duì)車門性能和質(zhì)量的貢獻(xiàn)，并結(jié)合第3步研究工作，據(jù)此確定優(yōu)化設(shè)計(jì)變量。采用拉丁超立方法