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.pdf

1、現(xiàn)階段，無論是各大企業(yè)對成本的控制還是全球?qū)?jié)能減排的迫切需求，都說明了輕量化已經(jīng)成為汽車各大技術(shù)中熱門研究對象。其中汽車白車身質(zhì)量占整車質(zhì)量的30％～40％，這說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)計的三個主要途徑，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現(xiàn)白車身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，本文提出了兩個新的結(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)的靈敏度分析對象都是單個零部件，分析對象極少針對車身的關(guān)鍵區(qū)域，無法對車身的任意包含多個零件的關(guān)鍵區(qū)域進行直接的靈敏度分析。本文提出的區(qū)域靈敏度分析將實現(xiàn)汽車車身任意區(qū)域的靈敏度分析，優(yōu)化對象由單一獨立的零部件變?yōu)槿我怅P(guān)鍵區(qū)域，更快捷有效的指導車

3、身板件結(jié)構(gòu)及厚度的更改。且以某微車下車體區(qū)域為設(shè)計變量進行區(qū)域靈敏度分析來指導其模態(tài)值的提升，有效驗證了區(qū)域靈敏度的實際應(yīng)用的有效性。
　　2.基于空間多層形貌優(yōu)化技術(shù)的車門內(nèi)板結(jié)構(gòu)設(shè)計。傳統(tǒng)的形貌優(yōu)化是在確定其法向的前提下，通過指定板殼單元節(jié)點在其法向的移動量，不斷調(diào)整模型的結(jié)構(gòu)形狀來實現(xiàn)形貌優(yōu)化，很難同時考慮筋條在初始模型的基礎(chǔ)上沿法向正反兩個方向同時進行結(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制的空間多層形貌優(yōu)

4、化技術(shù)，有效實現(xiàn)了零件沿法向正反兩個方向進行結(jié)構(gòu)形貌優(yōu)化。且以某車鉸鏈門內(nèi)板的空間多層形貌優(yōu)化為例著重說明了空間多層形貌優(yōu)化技術(shù)在實際中的應(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。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)對某微車進行白車身輕量化設(shè)計，首先，建立精確的白車身有限元模型。然后，對車身各個關(guān)鍵區(qū)域進行提取，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