某款轿车变型开发中车身结构轻量化的研究

本文中针对现有平台车型C-NCAP五星级碰撞安全车身,基于车身结构轻量化要求,通过CAE仿真改进车身结构,开发了一款满足C-NCAP五星级碰撞标准的全新紧凑型A级轿车。在现有平台车型基础上,构建高精度整车碰撞有限元模型,通过前纵梁、副车架和前防撞梁结构的改进设计,以整车加速度波形、前围侵入量和前纵梁变形模式等为结构开发目标,进行车身轻量化设计。结果表明,在达到车身结构轻量化要求的同时,改善了车辆的安全性能。     

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。     

基于模态贡献率分析的某轻客白车身结构改进

针对某轻客的共振问题,通过整车频谱实验、白车身的有限元模态分析及模态实验,识别出其原因为车轮转动1阶激励频率与白车身固有频率接近而引起整车共振。应用模态贡献率方法,对车身结构进行改进,从而改善了整车NVH性能。     

基于分析驱动设计的参数化白车身前端结构轻量化多目标优化

利用SFE-CONCEPT建立了车身前端的隐式参数化模型并与车身后部的有限元模型组合成白车身模型,采用模块化方法将各分总成组成整车模型。对整车模型进行正撞安全仿真并与实车试验进行对比,验证了整车正撞安全仿真的有效性。通过编辑批处理脚本文件提取加速度峰值等正撞安全参数,真正体现"分析驱动设计"的理念。选择参数化白车身前端6个形状变量和7个板件厚度作为轻量化优化的设计变量,试验设计选用优化拉丁超立方算法生成样本点,实现Kriging近似模型的自动生成和精度验证。采用第二代非劣解排序遗传算法(NSGA-II)进行优化,得到妥协解集,最终选取白车身前端质量最小的妥协解作为优化解。优化后白车身前端质量减轻7.02%。轻量化优化后其性能基本不变,左右侧加速度峰值分别降0.99%和1.31%,左右侧加速度平均值分别增大15.41%和8.67%,车门变形量有増有减,最大变化率为10.6%。     

轿车车身模态分析及结构优化设计

在保证车身结构力学特性的前提下,对白车身结构进行了简化,并以四边形板壳单元为主要离散单元,建立了某自主研发轿车白车身的模态分析有限元模型。通过对该有限元模型进行的自由模态分析,得到白车身的各阶模态频率和模态特性,为动态设计提供了参考依据。针对分析得到的局部不合理结构进行了零件结构和布局的优化设计,使整车刚度更趋合理。     

基于全参数化模型的白车身多学科设计优化

在某车型前期开发中,引入"分析驱动设计"的理念,建立了隐式全参数化白车身模型,并根据整车的空间布置,设定了车身架构关键参数的有效变化范围;通过试验设计建立近似模型,分析了白车身架构关键参数对刚度、模态和被动安全性的影响;最后进行整车优化,获得了满足刚度、模态和被动安全性能等多学科性能要求的前期白车身架构。     

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。     

基于HyperMesh的某商用车白车身模态研究

文章利用HyperMesh软件对某商用车白车身建立仿真模型,研究其在自由状态下的固有频率及振型,并进行了白车身模态试验验证,将试验数据与仿真分析结果进行对比,有限元分析的频率与试验结果频率除第一阶外,其他各阶整体主要模态的频率误差在5%以内,说明有限元模型比较准确,计算结果可信,仿真结果能够很好地反映实际结构的振动特性,此白车身整体模态频率与二阶不平衡激励频率相差较远,引起整车共振可能性较小,预估整车舒适性及车身疲劳寿命满足要求。通过仿真手段评估结构特性,可节省开发试验费用,缩短开发周期,为设计提供理论依据。     

MPV白车身气密性试验方法及原理研究

当今汽车的舒适性成为了各大汽车生产企业的竞争焦点。白车身作为整车的框架,只有在提升白车身基本性能的情况下才有可能提高整车的舒适性。为此,文章重点研究了MPV白车身的气密性、试验方法和原理,期望通过对MPV气密的研究,为整车NVH性能的提高奠定基础。     

白车身开发过程中焊接精度控制

白车身的焊接精度决定整车的装配效果和性能,有效控制白车身的焊接精度,是车身质量的重要保障。白车身的主要偏差在于零部件各个环节公差的积累,控制车身偏差主要通过控制夹具、检具和模具的精度来控制公差的积累。如果车身匹配精度超过规定值,就会影响汽车制造质量、生产节拍和产品成本。保证白车身质量可以提高产品的市场竞争力。     

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.     

轿车风挡对白车身静态刚度影响的有限元分析

为了研究轿车风挡玻璃对白车身刚度的影响,建立了轿车白车身有限元模型。文章介绍了前后风挡玻璃与白车身粘接的模拟方式,对比分析了前后风挡玻璃对白车身的静态刚度影响。计算结果表明,采用定义临近区（Adjacent Region）的方式来模拟风挡玻璃与白车身的这种粘性连接是合理可行的,指出加上风挡玻璃后的轿车白车身刚度明显提高,风挡玻璃对整车扭转刚度有较大贡献。     

夏利整车动态响应的计算机模拟计算

在白车身有限元模型的基础上，利用ＭＳＣ／ＮＡＳＴＲＡＮ建立了ＴＪ１７００整车动态响应有限元计算模型，以实际路面谱为输入计算出车身上点的响应谱，通过与试验结果对比，证明了所建立模型的正确性，所采用的方法可用于汽车响应评价。     

白车身接附点动刚度优化设计

白车身接附点动刚度性能对整车NVH有较大影响,通过对关键点进行动刚度分析,可以为车辆NVH性能改进提供理论参考,同时有利于缩短开发周期及降低开发成本.以某款车型为研究对象,阐述了详细工程设计阶段白车身接附点动刚度分析的基本原理、分析方法及评价标准,建立白车身有限元模型,利用NASTRAN进行模态频率响应分析,并结合该车型动刚度计算结果对相对薄弱点进行结构优化设计.通过动刚度锤击试验与CAE分析结果进行对比,验证了后者的准确性,从最大程度上保证了该车中低频NVH性能.     

轻型客车车身仿真对比分析及轻量化

通过对某轻型客车矩形截面梁骨架式白车身和薄板冲压件骨架式白车身两种结构进行有限元对比分析,掌握了两种白车身的结构性能;并对其中的薄板冲压件骨架式白车身进行有限元优化,在保证车身性能的情况下,轻量化程度达到12.7%。     

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。     

基于隐式参数化的车身概念开发

以某新车型研发为契机,运用"分析驱动设计"进行概念阶段的车身开发。基于参数化技术构建白车身和覆盖件的全参模型,通过模态和刚度仿真评估车辆的NVH性能,并基于模态和刚度进行厚度灵敏度分析;同时,通过与同级别车型前/后悬架、动力总成等有限元模型进行耦合,进行了整车碰撞仿真,以评估其耐撞性能,在早期阶段快速获得整车综合性能,缩短满足结构刚度、NVH性能、耐撞性和轻量化等要求的车身结构的开发周期。     

UGI在白车身门框内间隙测量上的应用

随着客户对整车感知质量要求的不断提高,车门的关门力也受到各个汽车制造公司的重视。白车身门框内间隙,对车门的关门力有直接影响,也是白车身质量关键控制项之一。文章主要探讨了UGI测量软件在白车身门框内间隙测量上的应用,通过采用该测量软件,可以精确测量门框任意点的内间隙数据。UGI测量软件的应用,对提高门框内间隙监控能力、提升整车品质具有显著的意义。     

车身点焊连接有限元模拟方法研究

通过焊接钢板的实验模态与分析模态的对比分析,讨论了3种焊点有限元模型的模拟精度及建模时间.建立了某型轿车和微型客车的车身有限元模型,进行了轿车白车身分析模态与实验模态的对比分析,以及微型客车整车强度、实车破坏情况分析,进一步讨论了焊点模型的模拟精度.结果表明,单个梁单元可用于模拟车身模型中的点焊连接,为车身的结构分析及设计提供了有力支持.     

基于试验设计与PSI决策相结合的白车身前端结构轻量化设计

为提高白车身轻量化设计效率,提出了一种试验设计与PSI决策相结合的轻量化设计策略。首先对白车身基本静-动态性能和正撞安全性能进行有限元分析,并通过车辆正撞试验验证有限元模型的准确性。然后采用贡献度分析对白车身前端结构进行设计变量筛选。接着通过试验设计获得白车身前端结构轻量化备选解。最后采用PSI法对众多备选解进行多目标决策,获得最佳轻量化方案。结果表明,轻量化设计后,白车身前端结构质量减轻4.43 kg,轻量化率达7.23%,同时白车身性能均满足设计基线要求。