基于多目标的某型轿车白车身结构分析与优化

来源 :天津科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chairy01
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随着轿车的保有量的增加,能源危机,环境污染日益严峻,汽车轻量化成为控制能源消耗,保护环境的重要方法之一,同时也为企业生产降低成本。因此在新车开发过程中,汽车轻量化贯彻始终,研发中的每一步都需要严格控制零件质量。  轻量化是一个多学科、多目标的优化过程,减重的同时要保证整车性能满足要求。论文依据某国产汽车新车开发中轻量化需求,对有限元法求解模态原理与求解方法、静刚度分析原理、试验设计方法等理论进行阐述。本文主要的研究工作包括以下四个方面:  (1)根据几何模型准确的搭建高精度的有限元模型,根据企业规范,合理、快速、准确的完成白车身的模型搭建;  (2)根据搭建的白车身模型,进行白车身静刚度分析、模态分析,考虑到车身的承载性与白车身避频,设定静刚度与关注低频模态的目标值。根据分析结果进行评价,对未满足目标要求的参数进行优化。优化前,为减少工作量,避免盲目的工作,针对未达标项进行板件灵敏度分析,确定关键点后再进行优化工作,将优化方案做成工程可行件,更新原有限元模型,进行验算;  (3)将有限元模型根据优化反馈方案进行更新,在有限元模型中选取大面积板件作为轻量化重点对象,以板件的厚度为设计变量,以白车身总质量最小化为目标,进行试验设计。根据试验结果,将试验前选定的11个板件6组变量确定合理值,最终实现白车身减重7.8kg;  (4)将优化方案讨论实施后,再对试验样车进行模态试验分析,通过试验的方式确定白车身具体模态值,与仿真结果进行对比,验证仿真的准确性,以及文中所采用的多目标轻量化方法的可行性。
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