基于模态和刚度灵敏度分析的白车身轻量化研究

以某在研车型为研究对象,建立了白车身有限元模型,以车身板厚为设计变量,基于模态和刚度进行了灵敏度分析,综合考虑汽车的制造成本和性能要求,找到影响较大的部件进行优化,并确定最终方案。经过优化白车身共减重10.2 kg,轻量化指数降低了0.22,性能验证分析的结果显示白车身模态、刚度、强度、安全各项性能均能满足目标值的要求,表明基于模态和刚度灵敏度分析的白车身轻量化分析方法是有效的。     

商用车白车身模态提升研究

白车身模态是决定整车驾乘舒适性的重要基础。文章以某商用车白车身模态提升为研究对象,首先通过有限元分析白车身主要零件料厚与模态的灵敏度,然后根据分析结果结合成本设计了3种提升方案,最后在方案3的基础上结合A柱断面形状,实现了在不增加重量的情况下提升白车身模态。优化结果表明,该方法对模态提升提供了切实可行的思路,对白车身轻量化设计具有参考价值。     

轿车白车身试验模态与计算模态相关性分析

以某车型白车身为研究对象进行模态试验,确定了其模态参数.建立白车身有限元模型,计算了其自由模态.通过白车身模态试验结果和计算结果对比可知,二者相关性较差.对计算模型进行灵敏度分析,确定以车身钢板厚度为修改参数修改白车身模型,修改后模型计算结果与试验结果一致性较好,可作为后续NVH仿真分析的基础模型.     

基于试验设计和响应面建模的轿车白车身模态多目标优化

结合了试验设计和响应面建模的方法来研究轿车白车身的模态频率优化途径。通过正交试验设计方法,计算了某轿车白车身模态对车身后部零件板厚的灵敏度,遴选出灵敏度较大的设计变量。在此基础上进行第二轮试验设计计算,进行响应面建模,在精度较高的响应面上进行了同时以扭转频率和重量为目标的优化计算。最终从一组帕累托最优解中选出了符合要求的零件板厚组合。总结出了一套高效的针对板厚设计的白车身模态频率优化方法与流程。     

多目标遗传算法在车身动态性能优化中的应用

建立了某SUV白车身有限元模型,对车身静态刚度和模态分布进行优化,改善了白车身的振动性能。通过灵敏度分析筛选白车身关键部件的厚度并将其作为优化变量,以车身的扭转刚度和质量作为目标,建立其径向基函数模型,将静态刚度、车身1阶扭转和1阶弯曲模态频率作为约束条件,并利用多目标遗传算法对车身性能进行优化。试制了优化后白车身关键部件,并进行模态试验,验证了优化结果的正确性。优化后在总质量增加0.55%的情况下,提升了车身整体刚度,改善了模态频率分布,后排左、右侧座椅安装点的传递函数峰值分别下降了47.50%和49.37%,极大地改善了车身振动性能,为整车NVH性能的提升打下良好基础。     

基于预试验的白车身动力学模型评价与优化

以优化白车身的模态频率与振型为目标,通过预试验技术定量指导试验模态的激励点及响应点的选取;采用模态置信准则贡献量分析技术定量分析影响模态参数的关键位置,并对关键位置的关键参数进行灵敏度分析,最终确定优化参数,实现了仿真模型的优化设计。结果表明,优化后参数有效提高了仿真模型与试验模型的一致性,得到了更准确的白车身动力学模型。     

电动汽车车身模态分析与实验模态对比研究

在车身方面,电动汽车的开发与传统汽车基本相同.现建立某自主研发电动汽车白车身的有限元模型,并在保证车身结构力学特性的前提下,对白车身结构进行简化.通过对该有限元模型进行自由模态分析,得到白车身的各阶模态频率和模态特性,与实验模态结果进行对比分析,同时评价该白车身动态特性.结果显示,该车身的模态可以评价为中等,局部结构需要改进,以得到更好的白车身模态.     

特殊工况下货车驾驶室的结构优化

以某轻型载货汽车为例,建立驾驶室有限元模型,通过实验模态与数值模态对比进行模型验证。驾驶室与车架通过翻转机构连接,决定了载荷工况的特殊性。分析驾驶室的受力情况。在外载不变的情况下,基于各部件板厚的灵敏度值,对驾驶室进行轻量化处理。轻量化结果用于外部载荷大小的更新,计算得到结构改进后的驾驶室强度。分析结果表明：通过对灵敏部件的板厚修改,在总车身质量减小的情况下,白车身的强度也有一定提高。     

轿车车身分析模态与试验模态对比研究

建立某自主研发轿年白车身的有限元模型,并在保证车身结构力学特性的前提下,对白车身结构进行简化。通过对该有限元模型进行自由模态分析得到白车身的各阶模态频率和模态特性,与试验模态结果进行对比分析,同时评价该白车身动态特性。     

基于灵敏度方法的白车身扭转刚度提升研究

白车身扭转刚度是车身性能非常重要的指标之一,对整车的耐久性,舒适性和操稳性有着直接的影响。一般情况下,白车身扭转刚度与车身结构、型腔断面和材料厚度有着直接关系。文章在某车型车身结构和型腔断面受限的情况下,采用重量灵敏度分析的方法提升白车身扭转刚度,总结出两条重量灵敏度随零件料厚变化的规律,研究了如何合理分配料厚来提升白车身扭转刚度。     

轿车车身结构修改灵敏度分析

建立某国产普通轿车白车身的有限元模型,预测分析其静态弯曲特性和扭转特性,在此基础上对白车身各部件刚度和强度的灵敏度进行分析,并将分析结果应用于板厚优化。优化结果表明:通过对灵敏部件的板厚修改,白车身的强度和刚度性能得到显著提高,为车身的优化设计提供参考。     

轿车白车身模态分析及试验验证

轿车白车身的模态特性是控制汽车振动特性的关键,与整车NVH等重要特性密切相关,文章介绍了有限元模型的建立方法,并运用ANSYS软件在建立的轿车白车身有限元模型的基础上进行模态分析,通过白车身模态试验验证了模型的准确性,进而可以通过模型进行模态分析得出白车身的动态特性,为白车身的进一步优化分析提供一个很好的基础。     

基于灵敏度分析的SUV白车身优化设计

采用Hypermesh软件建立某SUV白车身有限元模型,通过Radioss对该模型进行自由模态分析计算;利用Optistruct对该模型的部分板件进行灵敏度分析,并以计算结果为依据,对白车身进行尺寸优化,在保证质量基本不变的情况下,提高一阶模态的频率。     

基于白车身结构刚性化的结构灵敏度分析

白车身的刚度是影响整车NVH性能及操纵性的重要评价指标,通过结构灵敏度分析可获得最优的白车身结构刚度设计,而通过利用CAE分析对局部模型刚性化后的白车身刚度、模态性能变化计算结构的灵敏度是一种有效的结构优化参考方法。     

轻卡白车身有限元模态与试验模态的对比研究

以某轻卡白车身为研究对象,建立了有限元模型,计算其在自由状态下的振动形态,并进行了模态试验分析,对比研究该白车身的固有频率、振型等模态参数,评价了该车身的动态特性,指导车身的结构设计,并验证了白车身有限元模型的有效性。     

轻型客车白车身的结构改进与NVH性能提升

结合白车身的模态分析,利用阶次跟踪法识别出车内异常振动和噪声的产生原因为车轮转动1阶激励频率与白车身固有频率接近而引起的车身结构共振。接着对白车身进行灵敏度分析,根据前两阶固有频率对钣金件和骨架的模态频率灵敏度和质量灵敏度,提出改进方案并进行试验验证。改进前后试验结果的对比验证了改进方案的有效性与所提出方法的合理性。     

轿车白车身隐式全参数化建模与多目标轻量化优化

利用SFE-Concept参数化设计软件,建立了某轿车白车身隐式全参数化三维几何模型,在此基础上建立了参数化白车身的有限元模型,计算分析了其低阶固有振动特性和白车身的扭转与弯曲刚度,并通过试验验证了分析结果的有效性。利用相对灵敏度分析方法选出66个白车身零件板厚作为轻量化设计变量,以白车身的总质量、扭转和弯曲刚度为优化目标函数,白车身的1阶弯曲和1阶扭转模态频率为约束条件,利用遗传优化算法对白车身进行了多目标轻量化优化。结果表明,轻量化后的白车身1阶扭转频率和1阶弯曲频率的变化均小于1%,虽然扭转刚度降低了4.5%,弯曲刚度降低了1.8%,但仍满足设计要求。而在不改变用材的情况下,白车身总质量降低了19.4kg,即减轻了6.4%,取得了明显的轻量化效果。     

某轿车白车身模态仿真分析

以某国产轿车白车身为研究对象,用HyperWorks软件建立了以壳单元为主的白车身有限元模型,通过Nastran对该模型进行模态分析计算,得到白车身的各阶模态频率和模态特性。结合模态分析结果,分析汽车运行时来自于外界和内部激励源的振动,为该款车后续的动态特性改进设计提供参考。     

基于NVH性能提升的客车白车身结构优化设计

本文以某轻型客车白车身为研究对象,通过对车身结构的优化设计,改善在高速行驶时的车身振动问题。在有限元准确建模的基础上,对车身立柱、后围框及地板横梁进行结构优化设计,通过模态灵敏度分析,对板厚进行优化,一阶模态频率从12.01Hz提升到17.30Hz,同时车身质量由823kg减到720kg。最后通过白车身模态试验验证了优化方案的合理性及准确性,实现模态提升的同时,降低了白车身质量。     

基于isight响应面模型的白车身轻量化研究

在保持车身结构性能不变的情况下,对白车身进行灵敏度分析,根据灵敏度分析结果,选取58个零件厚度作为设计变量,在isight中采用优化拉丁超立方方法对样本采样,对白车身弯扭刚度及1阶扭转模态进行分析,采用1阶响应面方法建立白车身弯扭刚度、1阶扭转模态及质量近似模型,近似模型拟合优度值R2均大于0.9,具有高可信度,最后通过近似模型优化方法 SQP(Sequential Quadratic Programming,序列二次规划法)完成白车身减重。优化后的弯扭刚度及1阶扭转模态都达到设计要求,在材料不变的情况下,质量减轻约23.6kg;基于isight多学科优化方法结合相应有限元分析软件在车身减重方面具有很好效果。