基于靈敏度分析的客車結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行整車結(jié)構(gòu)和性能分析是現(xiàn)代汽車在整車設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。整車的結(jié)構(gòu)靜力有限元分析、車輛動(dòng)力學(xué)分析、整車車身碰撞有限元分析、整車噪聲和振動(dòng)分析，也已經(jīng)成為各汽車公司汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短開(kāi)發(fā)周期、降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)費(fèi)用的重要手段。 把靈敏度分析引入到客車結(jié)構(gòu)優(yōu)化的設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)某型客車各梁的相關(guān)參數(shù)相對(duì)于整車重量變化的靈敏度分析，找出對(duì)重量變化最敏感的設(shè)計(jì)參數(shù)，再對(duì)其用零階優(yōu)化方法計(jì)算出最優(yōu)數(shù)值，

2、根據(jù)型鋼標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行圓整，從而得到改進(jìn)后的尺寸，給客車結(jié)構(gòu)的改進(jìn)提供指導(dǎo)，提高優(yōu)化設(shè)計(jì)的效率，減少其盲目性。 本文以某客車廠9米全承載式客車車身作為研究對(duì)象，利用現(xiàn)代的客車設(shè)計(jì)方法，建立某汽車制造公司研發(fā)的全承載式客車整車骨架的有限元模型。在建立模型時(shí)融入了參數(shù)化建模和模塊化建模的思想，減少了分析時(shí)前處理的時(shí)間。以整車重量為優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù)，最大位移、最大應(yīng)力以及危險(xiǎn)截面處的位移與應(yīng)力作為優(yōu)化設(shè)計(jì)狀態(tài)變量，各梁的相關(guān)截

3、面尺寸作為設(shè)計(jì)變量對(duì)整車模型采用最優(yōu)梯度法進(jìn)行計(jì)算。 對(duì)改進(jìn)前的車模進(jìn)行四種工況的模擬，分析其靜態(tài)性能，同實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比以檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷目尚判?。?duì)改進(jìn)后的車模也進(jìn)行了四種工況的模擬，對(duì)比改進(jìn)前后的強(qiáng)度，剛度差異以檢驗(yàn)其靜態(tài)性能。并且對(duì)改進(jìn)后的車模進(jìn)行模態(tài)分析，以初步判斷其動(dòng)態(tài)性能。通過(guò)對(duì)改進(jìn)前后兩種車模整車骨架的應(yīng)力分布和剛度狀況的對(duì)比，得知改進(jìn)效果非常明顯。在滿足強(qiáng)度和剛度的前提下，整車減重324kg，得到了廠方的認(rèn)可。也為客車優(yōu)化