概念設(shè)計階段基于簡化力學模型的車身性能分析與優(yōu)化.pdf

1、汽車車身開發(fā)大致可以分為概念設(shè)計、詳細設(shè)計、試驗驗證和定型生產(chǎn)等幾個階段。在概念設(shè)計階段，詳細的有限元模型無法建立，此時的設(shè)計具有很大的自由度和盲目性。如果在概念設(shè)計階段能夠根據(jù)車身造型、總布置硬點等基本數(shù)據(jù)建立車身簡化力學模型，進行車身的強度、模態(tài)、剛度和安全等基本性能分析，必將大大降低早期開發(fā)信息不足帶來的設(shè)計風險。
　　本文根據(jù)車身設(shè)計的實際情況，分別建立了基于剛度和模態(tài)分析工況的整車梁單元簡化力學模型、基于碰撞分析工況的前

2、艙簡化力學模型、基于真實接頭簡化力學模型共三種簡化模型。混合元自適應(yīng)全局最優(yōu)化算法將多個具有代表性的近似模型有機結(jié)合在一起，其對計算結(jié)果的精度有進一步的提高，因此本文利用該優(yōu)化算法對基于真實接頭簡化力學模型計算的模態(tài)、強度和剛度進行了優(yōu)化設(shè)計。本文研究的主要內(nèi)容如下:
　　(1)研究了國內(nèi)外概念設(shè)計階段車身簡化力學模型和車身關(guān)鍵截面的現(xiàn)狀及設(shè)計方法。
　　(2)針對概念設(shè)計階段無法建立白車身詳細有限元模型這一難題，本文建立了

3、整車梁單元簡化力學模型，并且對此簡化力學模型和詳細有限元模型進行了對比分析，分析結(jié)果表明此簡化力學模型在保證建模速度快、修改方便、計算時間短的條件下，具備一定的計算精度，可以用于概念設(shè)計階段車身性能的分析優(yōu)化。
　　(3)本文對前艙簡化力學模型和詳細有限元模型進行了模態(tài)、動剛度和碰撞安全性能對比分析，分析結(jié)果表明此簡化力學模型的誤差在可接受范圍之內(nèi)，能夠滿足工程設(shè)計的早期需要，同時大大縮短了計算時間，為概念設(shè)計階段有效預測車身重要