商用車儀表板的結構設計及參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、儀表板作為商用車內(nèi)飾件中最重要的結構組件,同時也是商用車吸引消費者購買的重要部件,需滿足結構功能性要求,同時也需要滿足各項安全法規(guī),其中包括了人機工程要求、乘員內(nèi)部突出物要求、總成固有頻率的要求及外觀要求等。
　　 本文以某商用車儀表板作為研究對象,采用數(shù)值模擬與實驗驗證結合的研究方法,對儀表板總成的剛度、模態(tài)和頭部碰撞等性能指標進行研究,對局部剛度進行分析并提出優(yōu)化方案,通過實驗驗證優(yōu)化方案的合理性。對頭碰過程中,儀表板總成出

2、現(xiàn)開裂的情況進行了結構改進,解決了現(xiàn)有儀表板結構缺陷,為商用車儀表板的在結構設計階段提供指導。
　　 首先,通過對儀表板的CAD模型的簡化和拓撲優(yōu)化,分別得出了該儀表板的剛度有限元模型、模態(tài)有限元模型和頭碰有限元模型,為后續(xù)的CAE分析和優(yōu)化提供技術支持。其次,利用正交試驗的方法對儀表板局部剛度進行優(yōu)化,借助CAE分析的快速性,結合優(yōu)化后的結構參數(shù),驗證優(yōu)化方案的合理性。第三,通過計算儀表板總成在約束條件下的自由模態(tài),結合總成固

3、有頻率的規(guī)定,驗證儀表板總成結構的模態(tài)特性良好。第四,結合商用車內(nèi)部凸出物GB11552法規(guī)要求,對現(xiàn)有儀表板總成結構進行頭部碰撞分析,分析結果表明,現(xiàn)有結構滿足法規(guī)要求,但在個別碰撞點出現(xiàn)儀表板開裂情況,這同樣是不允許出現(xiàn)。在現(xiàn)有的結構下,在儀表板安全氣囊背面增加四個金屬支架,提高該儀表板的局部剛度,對改進后的結構進行分析,開裂問題得到了解決,同時驗證了改進方案的合理性。
　　 本文主要內(nèi)容是儀表板總成的剛度、模態(tài)和頭碰有限元