国产某轿车车身刚度优化

论文摘要

现代结构设计在结构性能和生产成本等方面有着越来越高的要求。在汽车的结构设计中,为了满足各项性能要求,先进的设计理念是十分重要的。本文在阐述灵敏度分析的基本理论及有限元建模关键技术的基础上,以国产某型轿车车身为例,利用有限元法对其进行刚度优化。本文参阅了大量的相关文献,对轿车车身刚度分析做了比较系统的研究。介绍了轿车车身刚度分析的历史和现状,并对轿车车身刚度分析的方法进行了比较,阐述了轿车车身刚度分析的意义及车身刚度对轿车其它性能指标的影响。本文针对国产某轿车的白车身建立了有限元分析模型,参照该轿车车身刚度的试验分析过程,对该轿车车身刚度有限元模型进行计算分析。在模型修正的基础上,对轿车车身刚度灵敏度及其结构优化做了大量分析与试验工作,提出了快捷可行的分析方法。本课题的研究借助有限元手段,使设计出来的轿车车身,在不增加车身质量的前提下,车身扭转刚度得以大幅提高,其最大应力显著降低,因此本文所提出的提高车身刚度的结构优化方法是可行的,其结果是满意的。通过本文的研究,对于提高国产轿车车身设计水平,具有一定的现实意义,并为实现轿车的计算机辅助分析和设计打下了坚实的基础,且有助于减少试验样品,并缩短开发周期。因此,本文的研究具有一定的现实意义和工程应用价值。

论文目录

• 内容提要
• 第1章 绪论
• 1.1 本文的研究目的及意义
• 1.2 轿车车身结构分析的历史及方法
• 1.3 轿车车身刚度分析的研究现状
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第2章 轿车车身刚度分析的意义及方法
• 2.1 轿车车身刚度对轿车其它性能指标的影响
• 2.1.1 轿车车身刚度对轿车车身结构功能可靠性的影响
• 2.1.2 轿车车身刚度对轿车车身结构安全性的影响
• 2.1.3 轿车车身刚度对轿车NVH性能的影响
• 2.1.4 轿车车身刚度对轿车燃油经济性的影响
• 2.2 试验分析方法及其优缺点
• 2.2.1 轿车车身扭转刚度的测量
• 2.2.2 轿车车身弯曲刚度的测量
• 2.3 仿真分析方法及其优缺点
• 2.3.1 轿车车身结构可靠性能分析
• 2.3.2 轿车车身NVH性能分析
• 2.3.3 轿车车身结构轻量化分析
• 2.3.4 轿车车身密封性分析
• 第3章 轿车车身刚度有限元分析模型
• 3.1 轿车车身刚度有限元分析模型建立原则
• 3.1.1 概念设计阶段的有限元分析模型建立原则
• 3.1.2 产品开发阶段的有限元分析模型建立原则
• 3.2 轿车车身刚度有限元分析模型的建立基本过程
• 3.2.1 结构的简化
• 3.2.2 单元类型的选取
• 3.2.3 模型规模控制
• 3.2.4 模型质量控制
• 3.2.5 T型接头处理
• 3.2.6 连接方式的模拟
• 3.3 轿车车身刚度有限元分析模型的修正
• 第4章 轿车车身刚度试验
• 4.1 轿车车身扭转刚度试验
• 4.2 轿车车身弯曲刚度试验
• 第5章 轿车车身刚度灵敏度分析及其结构优化
• 5.1 轿车车身刚度优化的发展过程及内容
• 5.2 轿车车身刚度优化与车身薄弱环节加强的关系
• 5.3 轿车车身有限元分析
• 5.4 轿车车身刚度灵敏度
• 5.4.1 灵敏度定义
• 5.4.2 车身静态刚度的灵敏度分析逆测度方法
• 5.5 扭转工况轿车车身刚度灵敏度分析及结构优化
• 第6章 结论
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT