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。     

某车型车身排气结构设计与分析

针对某款车型在样车测试中发现的车辆关门力大问题，经对比不同车型的排气孔面积和车辆乘员舱体积，发现问题产生的主要原因是排气孔面积不足。通过有限元方法对车身钣金件增加排气孔后的车身刚度、强度进行分析优化，结果显示优化后车身扭转刚度降低0.63%，弯曲刚度降低0.81%，车身刚度仍满足设计要求，排气孔处的应力值分别为56 MPa和54 MPa，低于材料屈服强度，验证了优化方案的可行性和可靠性。     

某宽体自卸车驾驶室白车身的仿真分析

为了优化某宽体自卸车驾驶室的设计,对不同载荷工况下的白车身强度、刚度及一阶自由 模态进行了计算机辅助工程(CAE)有限元仿真分析,确定了各种工况下的应力分布。着重分析了应 力集中的位置及其最大应力,并与该位置材料的屈服强度进行对比。分析结果表明:该白车身刚度远 超目标值,完全满足设计要求;白车身的一阶自由模态频率偏离发动机怠速频率区间3Hz以上,可有效避免共振发生。分析结果可为宽体自卸车驾驶室白车身的结构设计及改进提供参考。     

某纯电动汽车后副车架安装点刚度分析与优化设计

在某款纯电动汽车的设计开发过程中,为满足NVH及整车安全要求,提高乘车舒适性及满意度,利用CAE软件建立含后副车架安装点的白车身有限元模型,并进行刚度分析,根据CAE分析结果提出优化方案,再对优化方案进行刚度分析,最终找出有效提高后副车架安装点刚度的最佳方案,满足性能要求,节约产品开发成本、缩短产品开发周期,同时为后副车架结构改进和优化设计提供重要依据。     

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。     

轿车白车身扭转刚度的有限元建模与实验分析

阐述了应用Ansys有限元分析软件对轿车白车身扭转刚度的模拟分析计算方法，运用自制白车身刚度实验台进行实验验证，将模型分析结果与实验结果进行对比，检验了有限元分析模型的精度，对该轿车白车身的刚度给出一定的评价，为车身结构的优化提供参考。     

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.     

某轿车白车身刚度分析与结构优化

文章以某轿车白车身为研究对象,采用有限元法分析其弯曲刚度和扭转刚度,分析结果显示车身扭转刚度不满足目标值,在此基础上采用增加结构胶的优化方案,并对优化方案进行了校核计算,结果表明扭转刚度性能提升明显并满足目标要求,为车身结构设计改进提供了理论依据。     

基于DOE的汽车白车身结构优化

运用HyperMesh软件建立了白车身的有限元模型,从模态分析、静态扭转刚度和静态弯曲刚度三个方面考察其NVH特性;根据试验设计的方法,对白车身轻量化进行极差分析、方差分析和显著性分析,获得最优的试验方案。结果表明,与原有设计方案相比,优化方案降低了白车身重量,提高了白车身的刚度和一阶扭转频率,这为白车身轻量化提供了借鉴。     

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。     

基于隐式参数化模型的白车身轻量化设计EI北大核心CSCD

本文在白车身概念设计阶段引入"CAE驱动设计"的思想,采用SFE-CONCEPT建立了某轿车白车身隐式全参数化模型,通过与经验证的有限元模型进行性能分析对比,验证了所建参数化白车身模型的有效性。采用逐步优化方法,结合白车身性能匹配补充轻量化设计的思想,在最大限度地满足白车身静、动态各项性能要求的前提下,获得白车身轻量化设计方案。优化前后白车身性能对比结果表明,在白车身弯曲和扭转刚度变化不大(分别下降0.2%和0.6%)情况下,车身整体长、宽和高分别增加了15,13和9mm,车身1阶弯曲和1阶扭转模态频率分别提高了5.6%和9.2%,车身质量减轻了19.9kg,轻量率达5.76%,取得了明显的轻量化效果。     

基于隐式参数化模型的白车身轻量化设计

本文在白车身概念设计阶段引入"CAE驱动设计"的思想,采用SFE-CONCEPT建立了某轿车白车身隐式全参数化模型,通过与经验证的有限元模型进行性能分析对比,验证了所建参数化白车身模型的有效性。采用逐步优化方法,结合白车身性能匹配补充轻量化设计的思想,在最大限度地满足白车身静、动态各项性能要求的前提下,获得白车身轻量化设计方案。优化前后白车身性能对比结果表明,在白车身弯曲和扭转刚度变化不大(分别下降0.2%和0.6%)情况下,车身整体长、宽和高分别增加了15,13和9mm,车身1阶弯曲和1阶扭转模态频率分别提高了5.6%和9.2%,车身质量减轻了19.9kg,轻量率达5.76%,取得了明显的轻量化效果。     

微型客车白车身结构设计有限元分析

建立了某微型客车白车身结构设计有限元模型,应用有限元求解器对其弯曲和扭转工况下静力学性能、固有振型及频率等动力学性能进行分析。结果表明,结构扭转刚度和典型固有频率等分析结果与同类型白车身结构试验数据相近,有限元模型和分析求解过程正确。经验证,该结构设计满足基本力学性能要求。     

基于动刚度和模态应变能的某车NVH性能改善研究

本文通过创建某车的白车身模型和带内饰车身模型,进行车身噪声传递函数分析,并结合车身的模态应变能分布情况和动刚度分析结果,查找并确定导致车内噪音较大的原因,并提出了几种优化方案,采用CAE方法选择最佳方案,经试验验证,最终改善车身的NVH性能。     

基于BP神经网络模型的白车身轻量化安全性评价

通过有限元模拟和BP人工神经网络相结合的方法,开展基于白车身对整车安全性能的评价。采用10款车型的有限元分析结果,建立BP人工神经网络,通过白车身安全系数、轻量化系数和弯曲刚度可以较好地预测整车安全星级。在该网络模型下,在白车身设计开发阶段就可以判断整车的碰撞安全是否满足星级开发目标,进而及时进行优化。     

后轮罩减振器的静、动刚度研究

本文以具体车型为实例,采用UG软件分析后轮罩减振器的静、动刚度,针对分析结果进行了具体的加强刚度的优化设计。对研究车身的后轮罩减振器的静、动刚度的机构设计具有重要的实用价值。基于汽车轻量化的设计趋势,现代轿车的车身大都采用全承载式结构。全承载式结构使车辆行驶过程中车身承受来自路面的各种载荷,因而车身必须要有足够的刚度。如果车身刚度不足,可能造成车厢密封不严以致漏风、漏雨及内饰脱落等现象发生;在碰撞过程中,也可能会引起车身的门框、窗框、发动机罩口和行李厢开口等处的变形过大。直接或间接地影响汽车的动力响应和燃油经济性能,对汽车行驶的平顺性和操纵性也会产生不利的影响,从而影响汽车的主动安全性。车身刚度爆孔静刚度和动刚     

低地板电动城市客车车身拓扑优化与结构分析

基于某新型低地板纯电动城市客车的概念设计初始要求,建立该客车车身的有限元模型,采用变密度法,利用拓扑优化技术对多工况下的客车车身结构进行优化,并对优化的结构进行分析验证。结果表明,结构的刚度和强度均满足设计要求。     

某汽车发动机护板的有限元分析及优化设计

以某型汽车发动机护板为分析对象,采用CATIA软件建立汽车护板模型;以有限元分析软件Hyper Works为平台,对护板进行模态分析,并应用Opti Struct软件对护板进行形貌优化,选择1阶频率最大化作为目标函数,并满足护板刚度和强度的约束条件。根据优化的分析结果,将其与加工工艺结合在一起,布置下护板加强筋,并对优化方案进行模型验证,结果显示发动机护板的1阶频率提高了29.96%,优化效果良好,避开了发动机的激振频率,为发动机护板设计加强筋提供了新的方法。     

某车型安全气囊ECU固定点动刚度优化

本文通过有限元分析,对某轻型客车安全气囊ECU固定点动刚度进行了分析计算,并对固定点的结构进行了改进设计,对不同的方案进行了声惯量曲线仿真对比,采用加强ECU支架及驾驶室前地板优化同时实施的方案,动刚度有了明显的提升,达到了设计要求,最后的验证试验的声惯量曲线与仿真结果吻合,也表明固定点结构的改进是有效的,ECU固定点能够满足设计所需的动刚度要求,有效的提高了设计效率,降低了试验成本。     

关于白车身有限元模型实验验证的研究

文章对汽车白车身有限元模型的试验验证一系列过程进行了探究。在有限元模型的基础上,使用MSC Patran/Nastran软件对其进行模态和静强度的验证分析,最后依据模态和静刚度的试验和计算结果对有限元模型作出必要的修正。