基于新型板材的汽車(chē)車(chē)門(mén)輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、伴隨著我國(guó)汽車(chē)保有量的快速增長(zhǎng)，能源短缺與環(huán)境污染日益嚴(yán)重，節(jié)能和環(huán)保問(wèn)題越來(lái)越受到人們的重視，而實(shí)現(xiàn)汽車(chē)整車(chē)的輕量化能夠有效地解決這兩個(gè)問(wèn)題。車(chē)門(mén)作為汽車(chē)上的一個(gè)重要零部件，有很大的減重空間，并且車(chē)門(mén)的輕量化研究方法對(duì)于研究整車(chē)輕量化有一定的指導(dǎo)意義。激光拼焊板和軋制差厚板是兩種新型的輕量化板材，將這兩種板材應(yīng)用于汽車(chē)制造中能夠有效地減輕汽車(chē)的質(zhì)量。目前，激光拼焊板已經(jīng)在車(chē)門(mén)上有了較多的應(yīng)用案例，眾多學(xué)者也進(jìn)行了相關(guān)的研究工作，而軋制

2、差厚板在車(chē)門(mén)上的應(yīng)用和研究工作還相對(duì)較少。
　　本文利用有限元仿真手段對(duì)車(chē)門(mén)進(jìn)行靜剛度分析，其中靜剛度包括車(chē)門(mén)下沉剛度、窗框側(cè)向剛度和車(chē)門(mén)腰帶側(cè)向剛度，根據(jù)各工況下內(nèi)板上應(yīng)力的分布情況，確定了車(chē)門(mén)內(nèi)板上主要承受載荷的部位為車(chē)門(mén)與鉸鏈連接處、車(chē)門(mén)窗口處和車(chē)門(mén)腰帶處，并據(jù)此將內(nèi)板分塊化處理。
　　經(jīng)分析可知，車(chē)門(mén)內(nèi)板適合采用激光拼焊板和軋制差厚板設(shè)計(jì)制造。本文使用HyperWorks、MATLAB等軟件，并結(jié)合正交試驗(yàn)法、二階響

3、應(yīng)面法，分別用激光拼焊板和軋制差厚板對(duì)車(chē)門(mén)內(nèi)板進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到了很好的減重效果。首先使用激光拼焊板，針對(duì)各塊母板的厚度以及焊縫的位置進(jìn)行了優(yōu)化，獲得了各母板的最佳厚度以及焊縫的最佳位置，優(yōu)化后的車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)最終質(zhì)量減輕了9.95％;然后使用TRB板設(shè)計(jì)車(chē)門(mén)內(nèi)板，針對(duì)各區(qū)域的厚度、過(guò)渡區(qū)的位置以及過(guò)渡區(qū)的長(zhǎng)度進(jìn)行了優(yōu)化，獲得了各區(qū)域的最佳厚度、過(guò)渡區(qū)的最佳位置以及過(guò)渡區(qū)的最佳長(zhǎng)度，優(yōu)化后的車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)質(zhì)量減輕了14.9％。通過(guò)對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行