拓扑优化在某SRV白车身焊点缩减中的应用

以某SRV白车身为例,在运用有限元法进行模态分析和刚度计算的基础上,分别采用Hypermesh中的OptiStruct模块和ANSYS进行旨在缩减焊点数日的拓扑优化.结果表明,OptiStruct模块和ANSYS都能有效地缩减白车身焊点数目,,但对模态频率的影响较小,更适合用于焊点缩减的拓扑优化.     

焊点拓扑优化提高车身性能研究

将拓扑优化方法扩展至离散空间,采用板件优化后的某轻型商用车车身模型进行焊点拓扑优化和联合拓扑优化,并采用优化后的焊点分布进行车身静、动态分析.结果表明,在焊点数量不变的情况下,拓扑优化可提高车身刚度10%以上;通过板件厚度与焊点拓扑联合优化,可减轻车身质量29%.     

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.     

汽车车身CAE分析中焊点模型的易用性

白车身通常有数千焊点,不同的焊点模拟方法对于CAE分析精度有重要影响.白车身CAE开发中焊点模拟有3种主要方式：点对点刚性单元（如RBE2,CROD,CBEAM等）、剪弹性梁单元（如CWELD,CFAST）和ACM2类型的六面体单元加RBE3单元连接.讨论了3种类型焊点模拟方法在工程中的应用,通过模态对比分析和易用性总结得出：点对点刚性使用简单,但分析精度较低;剪弹性梁单元易用性复杂,分析精度最高;ACM2单元易用性和分析精度均介于二者之间.为白车身CAE分析中焊点模拟方式的选择提供参考.     

基于改进爬山法的白车身生产线焊点规划方法

为解决汽车白车身生产线焊点规划的作业顺序和任务分配问题,依据白车身焊装生产线的特点,建立了白车身生产线焊点规划问题的数学模型.采用改进爬山法进行启发式搜索策略,实现了白车身焊点规划问题的优化求解,提高了焊点规划的效率.编写了相应的白车身焊点规划程序软件,针对某车型左前门某工位进行了实例验证,结果表明,基于改进爬山法的白车身焊点规划方法可以在计算机上实现有效的焊点规划和管理.     

利用CFAST单元模拟焊点白车身模态分析

CFAST类型焊点单元在建模时不要求网格节点对齐,是一种效率较高的焊点模型。但是CFAST单元在车身模态分析方面的应用研究较少。详细讨论了CFAST单元的使用方法,并利用CFAST模拟焊点建立某A级轿车白车身模型进行模态分析。有限元模态分析与模态试验结果的对比表明,CFAST单元模拟焊点,在模态分析中具有较高的计算精度。     

基于正交试验的大型客车车身结构多工况拓扑优化研究

建立了某大客车车身骨架结构有限元梁单元模型,并进行了静态工况下的刚度和强度分析.分析结果表明,该客车车身结构局部刚度偏小,应力偏大.通过正交试验得到各子工况最优权重系数组合,以局部大应力区作为拓扑空间,以加权柔度为目标函数,约束拓扑空间的质量分数,进行多工况拓扑结构优化.优化结果表明,在质量略有增加情况下,该客车车身结...     

某商用车白车身模态分析及结构优化

以某商用车白车身为研究对象建立了三维有限元模型,并对白车身模态特性进行分析。计算和分析了白车身低频范围的各阶固有模态频率、振型和振动特性。为避开发动机怠速激励频率,避免共振,对顶盖弧度进行修改,通过顶盖结构优化提高驾驶室一阶模态频率。     

兼顾鲁棒性的多目标焊点自适应优化方法

电阻点焊是白车身制造过程中主要的装配工艺手段,其数量和布置会对白车身动刚度和静刚度产生很大的影响,但这两种影响并不总是一致的。因此,在以同时提升动/静刚度为目标的焊点优化中,需要一种能够兼顾动刚度和静刚度的指标,同时还要确保生产中的工业鲁棒性,使焊点设计方案实施效果不会轻易受到焊点制造缺陷的影响。本文中提出了一种以焊点及相邻单元应变能为基础,兼顾动刚度性能和静刚度性能的焊点优化决策指标,并利用该指标,构建了高效的鲁棒性分析方案,从而形成了一种多目标的焊点自适应优化方法,能实现同时考虑多种性能指标和鲁棒性的焊点优化过程。该方法被应用于某款轻型客车白车身焊点的性能优化和鲁棒性分析,并通过试验验证了其有效性。     

车身正向开发过程中的优化设计

研究了如何在车身的各个开发阶段,合理地应用多种优化设计方法。以某款车的白车身正向开发为例,运用拓扑优化技术,找到白车身结构最有效的材料分布;建立全参数化的几何/有限元模型,研究载荷传递路径,确定车身结构,采用基于实验设计与近似模型的参数优化技术,平衡白车身的结构、安全、振动噪声等性能和车身质量,得到了最优设计方案;优化零件形貌,设计冲压筋。通过4个具体的案例(拓扑优化、路径研究、参数优化和形貌优化),合理的运用多种优化设计方法,优化车身正向开发流程,提高开发效率,提升车身的结构、安全和振动噪声等性能,并降低车身质量。