用试验设计法优化汽车翼子板材料选用

为优化某车型翼子板材料选用,通过试验设计(DOE)方法,对比验证材料种类、板材厚度、补强胶片厚度对抗凹性、重量、成本的影响程度,确定影响各指标的主次要因子,最终决定翼子板的选材方案,结果显示,板材选择DC06,厚度0.65mm,并加贴1.0mm厚的补强胶片,此时不仅能够满足翼子板的性能要求,而且达到重量最小,成本最低。     

HC300/500DP在汽车车门外板应用验证

为验证0.6mm HC300/500DP在车门外板应用的可行性,通过与原设计材料0.7mm HC180B在烘烤硬化性、冲压成形、内外板包边、车门总成间隙和面差、外板抗凹性的性能对比,结果显示HC300/500DP材料有较高的烘烤硬化值,成形性能良好,内外板包边无不良缺陷,间隙和面差满足技术规范要求,外板抗凹刚度下降、未达到规定载荷即出现凹陷失稳现象,局部凹痕抗力提高,经局部补强后,抗凹刚度、起伏载荷均不低于原设计的0.7mm HC180B材料。     

基于HyperMesh的某乘用车门外板抗凹分析及优化

车门外板的抗凹性能是车身性能的重要评价指标之一,抗凹性能不足会降低产品的品质形象,影响客户的主观感受。为解决这一技术问题,文章采用HyperMesh对车门外板抗凹性能进行模拟,通过改变外板加强板结构和增加补强胶片对不合格压点进行优化,并针对优化方案进行试验验证,试验结果表明,仿真优化方案的有效性,为车门外板结构优化提供可靠依据。     

某轻卡栏板式货箱边板刚度分析及优化

利用HyperMesh建立某轻卡栏板式货箱的有限元模型,利用Nastran求解器得到栏板式货箱的刚度计算结果。通过对比实车试验与仿真计算结果,验证仿真分析的准确性。为提高栏板式货箱边板的刚度,分别采用加筋、加板及增加边板厚度方式对边板结构进行优化,发现增加边板厚度后刚度提升效果显著,为今后新型栏板式货箱研发提供参考。     

外板支撑板在提升汽车车门抗凹性中的应用

目前,绝大多数车门都设计有外板支撑板,对提高车门外板抗凹性起到重要作用。结合某车型车门外板支撑板的设计开发,介绍通过提高外板支撑板结构达到提升汽车车门外板的一些方法与技巧。提出了一种利用优化结构实现车身轻量化设计思路。     

Al-Mg-Si基合金车门外板冲压成形过程的数值模拟

采用非线性弹塑性有限元法对Al-Mg-Si基合金车门外板冲压成形过程进行了数值模拟，分析了车门在成形过程中的应力、应变、厚度分布以及成形安全裕度的部位和规律，为Al-Mg-Si基合金车身板冲压成形工艺设计及模具设计提供了科学依据。     

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。     

厢式车车厢板件蒙皮的优化设计

文章以厢式车车厢为例，按铝板不同厚度进行强度、刚度模拟分析计算，并对两种材料铝板的强度、刚度做了对比分析，最终对车厢板件蒙皮进行优化设计。     

基于HyperWorks白车身灵敏度分析及结构优化

摘要：以白车身钣金件厚度为设计变量,以白车身质量最小为目标,以白车身扭转刚度不低于原有结构的扭转刚度为约束函数,得到扭转刚度对各板件厚度的灵敏度,通过调整板件厚度,对白车身结构进行优化。优化结果表明,在扭转刚度性能略有提高的情况下实现了减重目标。     

CFRP十二直角薄壁梁保险杠的轻量化设计

针对某B级轿车保险杠总成轻量化改进设计,基于碰撞能量管理的方法,确定了保险杠吸能目标,采用正向设计的方法进行详细尺寸设计。吸能盒采用外层为碳纤维增强复合材料(CFRP)、内层为低碳钢板的十二直角薄壁梁结构,根据薄壁梁压溃理论,分别确定两层材料厚度理论值。横梁采用单层CFRP材料的十二直角薄壁梁结构,以刚度等效替代方法,确定横梁厚度理论值。以厚度理论值为基础,设计一系列对比方案,最终通过高、低速碰撞验证选出合理方案,在保证吸能要求的前提下,使保险杠总成质量减轻41.5%。     

塑料加油口盖刚度分析以及优化设计

汽车塑料加油口盖以保护加油口为主,在汽车加油时,加油口盖总成要能顺利开启和关闭。由于加油口盖开关频率较高,为提升用户感知质量,对其刚度要求也相应较高。文章通过对某开发车型塑料加油口盖刚度进行研究,对刚度良好且尺寸相当的同类产品其结构组成、材料属性、轮廓尺寸以及关键间隙匹配数值进行分析,对标显示某开发车型加油口盖铰链板厚度和鹅颈高度过小,导致整体刚度较弱。得到初步的改善方案后,借助计算机辅助工程（CAE）手段验证方案有效性,得出加厚铰链板厚度和增大鹅颈高度均对刚度有较好的提升效果。最终,到实车阶段的刚度试验结果显示满足设计目标要求,用户感知品质良好。综上,从正向开发的角度对标分析和优化数据,避免开模后修模改善延长开发周期以及增加改模费用。     

汽车车门内板拼焊技术应用与分析

在分析汽车车门内板结构现状与拼焊板技术在车门制造上应用情况的基础上,研究了车门内板拼焊性能与主要参数。借助有限元分析软件,对拼焊门内板车门（拼焊板与非拼焊板、不同材料拼焊板与相同材料拼焊板）的刚度性能、模态性能进行了对比。通过对计算机仿真模拟结果的分析,为车门内板拼焊技术应用提出有益建议。     

基于区域灵敏度的发罩结构优化设计

传统的灵敏度分析对象都是车身结构的零部件,对汽车结构性能提升的指导也大多局限于板件厚度的减薄与加厚,而且都是通过对车身板件厚度灵敏度分析,没有对零件的各个区域进行灵敏度分析,并进行结构优化设计。本文提出了一种将零件划分为不同的区域,通过各区域对结构性能的进行灵敏度分析,并对灵敏度较大的零件区域进行结构设计的方法,可以避免在零部件结构优化中对结构修改的盲目性,提高设计效率,减少设计成本。本文以发动机罩为例,对发动机罩的扭转刚度进行提升,首先将内板进行区域划分,通过内板各区域对发罩扭转刚度的灵敏度分析,获得对发罩扭转刚度贡献较大的内板区域,并对该区域内板进行结构优化设计,最后通过CAE分析验证,证明了结构优化的有效性,该方法可以推广应用到车身其它零件的结构优化设计中。     

钢板梁桥腹板间隙面外变形影响因素分析研究

以直桥和斜桥两种桥型为例,对我国公路钢桥标准疲劳车荷载作用下的钢板梁桥进行了数值分析,研究了腹板间隙大小、腹板厚度、主梁高度、混凝土桥面板厚度和横撑刚度对钢板梁桥腹板间隙面外变形的影响。参数分析表明,相关参数变化时,两种钢板梁桥中腹板间隙处应力的变化规律基本一致。对比两种钢板梁桥的分析结果发现:斜钢板梁桥中腹板间隙处应力受腹板间隙大小的影响较大,直钢板梁桥中腹板间隙处应力受腹板厚度、主梁高度和混凝土桥面板厚度的影响较大;横撑刚度对两种钢板梁桥的腹板间隙处应力基本没有影响。     

铝合金车门外板充液拉深成形的有限元分析

对铝合金车门外板充液拉深成形工艺过程进行了有限元仿真,以分析液压加载路径对零件刚度和减薄率的影响,并对仿真模型和液压加载路径进行优化。结果表明,延迟液压的加载和减小成形压力可提高外覆盖件成形刚度和降低凸模拐角区的开裂风险,而适当提早液压加载和较大的成形压力则有利于零件凹型面特征的成形。     

浅谈复合材料侧门外板设计

复合材料(Pp)作为轻量化材料替代传统钢材,已越来越多的应用于乘用车车身结构件上,但是作为外观件,在侧门外板的应用实例却较少,可借鉴的设计经验更是有限,文章结合实车开发经验,介绍几点复合材料在侧门外板应用应该注意的事项,供后续车型开发提供借鉴。     

基于稳健性设计的汽车侧撞车门开启问题研究

在整车的侧面碰撞性能开发试验中,某车型左后车门出现开启现象,影响整车的侧面碰撞安全性能。分析表明侧面碰撞过程中后门的开启与门外板的变形模式及车锁结构的相关性。而车门外板变形对门板厚度、门包边强度的控制很敏感。通过稳健性优化设计,对各个控制因素进行优化选择,使后门系统在侧面碰撞中能够保持稳定的变形模式,从根本上解决碰撞过程中车门开启的问题。     

大跨度公铁两用斜拉桥板桁主梁受力特性研究

为研究大跨度公铁两用斜拉桥板桁主梁整体受力性能和铁路桥面系局部受力性能,以(84+196+532+196+84)m平潭海峡公铁两用大桥主桥为背景进行分析。采用ANSYS建立全桥和不同节段长度主梁的三维板桁结构精细化有限元模型,对板桁主梁的整体刚度和桥面板局部刚度进行计算,并对比分析铁路桥面系构件参数(板桁连接方式、桥面板厚度、横梁刚度、纵梁及U肋厚度)对主梁刚度的影响。分析结果表明,板桁主梁中横梁位置处钢轨的竖向线刚度较大,两横梁之间竖向线刚度较小,钢轨的竖向线刚度沿纵向周期性波动。铁路桥面板厚度对桥梁整体扭转刚度影响明显,铁路桥面板局部刚度与横梁、纵梁和U肋密切相关。     

隐式参数化发动机舱盖结构轻量化研究

在汽车发动机舱盖概念设计阶段,通过SFE Concept隐式参数化建模软件搭建发动机舱盖的参数化模型。以发动机舱盖内板纵梁位置和内板厚度为设计变量,联合Isight建立发动机舱盖的模态,质量和弯曲刚度自动化分析流程。通过分析计算得到发动机舱盖设计变量组合样本的结果并建立发动机舱盖模态,质量和弯曲刚度的近似模型,采用Pointer算法对模型进行优化计算,在保证发动机舱盖模态,弯曲刚度满足设计目标的前提下得到发动机舱盖轻量化设计方案,舱盖重量在原有基础上下降了3.2%。     

基于PSO算法的反力架设计与优化

为提升盾构隧道专用反力架轻量化水平和降低制造及运输成本，对其结构进行优化。首先，依据设计的反力架结构建立其有限元模型，并结合工程数据类比确定载荷条件，验算反力架强度及刚度； 然后，以所有板材厚度为自变量、反力架总质量为因变量，利用方差分析的方法获得主效应图，确定5种对结构总质量贡献量大的板厚为优化变量； 最后，以5种板厚为设计变量，强度、刚度指标作为约束条件，反力架质量最小为优化目标，采用PSO算法进行求解。结果表明： 优化后结构的最大应力为252.2 MPa,最大变形为10.6 mm，反力架总质量从305.78 t降至274.85 t，减重比例为10.1%(30.90 t)，验证了结构优化的有效性。