基于线框模型的白车身刚度定性仿真

提出一种参数化白车身线框几何模型的构建方法,基于此线框模型快速建立白车身刚度计算有限元模型,实现了概念设计阶段白车身刚度的定性评价.以某白车身为例,计算了概念设计阶段定性仿真模型与详细设计阶段定量仿真模犁的弯曲刚度和扭转刚度.计算结果表明,概念设计阶段和详细设计阶段的弯曲刚度与扭转刚度值均在相差10%左右.     

概念设计阶段的车身结构分析

在某款轿车的概念设计阶段,建立了概念车身结构的几何模型,采集了若干典型的车身梁截面.根据接头的力学特性,利用弹簧单元和刚性梁单元对接头进行了模拟,计算了车身5种典型接头的刚度.求取了概念模型的弯曲刚度、扭转刚度和模态,并与详细设计结果进行对比.结果表明,概念设计计算结果与详细设计的结果基本相近,说明采用所提出的概念设计方法,能够比较准确地预测车身结构的性能.     

基于碰撞性能的车身刚度链设计方法

本文中综合考虑车身动态与静态刚度和正面碰撞安全性,提出了一种车身正向概念设计方法。首先,根据车身A级面和整体布置,建立了车身简化几何模型,确定了19个车身主断面,并基于梁单元理论和传递矩阵法建立车身刚度链数学模型。接着,采用碰撞经验公式设计矩形前纵梁,以等效静态载荷模拟车身正面碰撞动态加载,并提出了基于等效静态加载条件下的车身变形要求。然后,以车身质量最轻为目标,车身静态刚度、1阶模态和碰撞变形为约束,采用遗传算法优化车身各梁单元主断面参数。最后对某一近似标杆车进行有限元仿真,计算其车身静刚度与模态,与本文中的刚度链方法计算结果进行对比,验证了该方法的可行性。     

在概念设计阶段用FEM进行车身设计的研究

采用空间梁单元和空间板壳单元建立了轿车概念设计原简化力学模型，并利用该模型研究了各主要结构断面的截面特性对车身刚度的影响。最后总结了如何在概念设计阶段用有凶分析的方法进行车身设计。     

基于响应面法的汽车车身T型接头优化

提出了一种适用于汽车概念设计阶段的车身T型接头快速优化方法.该方法根据T型接头的结构特点,将其划分为1个本体区域、3个分支区域和3个过渡区域,并建立7个相应的六面体作为各区域的控制体,通过六面体顶点的位置变化来实现各区域结构的尺寸变化.接着提取整车刚度和强度分析工况下接头的边界载荷,并利用拉丁方实验设计方法对接头有限元...     

A Research on the Forward Concept Design of Car Body for Frontal Crash

提出了基于正面碰撞的轿车车身正向概念设计流程.首先对某车型的原始车身外表面进行了拓扑优化,得到较优的结构,通过建立梁单元简化模型,快速验证拓扑结构的有效性;对准静态加载工况,进行尺寸优化,得到车身主要部件的初步尺寸,作为正撞仿真的基础;以矩形薄壁直梁为研究对象,应用梁单元等效模型进行了正面抗撞性概念设计,得到轿车车身的初步尺寸,作为结构详细设计的基础.结果表明,此概念设计流程切实可行且易于实现,可为车身达到各项预期性能打下良好的基础.     

车身结构概念模型中接头的模拟

提出了“接头单元”的概念；以车身A立柱上接头为例，计算了接头柔度；并研究了在车身结构概念模型中模拟接头的方法。此外，还分析了接头柔度对整车刚度的影响。     

概念车身框架结构的多变量截面参数优化

建立了由Timoshenko梁单元、Mindlin四边形板单元及接头单元构成的概念车身框架结构简化模型,并对该复杂结构进行了参数优化.为简易求解,将梁单元的力学特性参数转为截面几何变量,以梁单元、板单元截面几何参数为设计变量,以车身框架质量最小、刚度最大为目标,建立多目标优化模型,并采用Pareto遗传算法进行求解.算例表明:经过有限代进化,所有个体全部落入可行域内,并最终找到较优解;优化后的模型车身质量减轻,刚度提高.     

轿车车身扭转刚度性能提升研究

阐述了车身扭转刚度的计算方法和测量方法,探讨了提升车身扭转刚度的方法途径.以某三厢车改款开发两厢车为例,在车身新设计过程中,通过加强载荷传递路径的刚度设计,加强车身关键接头结构的刚度设计,以及加强车身上安装点固定支架与车身上承载梁的集成性设计,实现两厢车在无后隔板的情况下也能达到较高的车身扭转刚度要求,进而证实了车身扭转刚度性能提升方法有效.     

钢板-混凝土组合桥面板弯曲刚度计算方法研究

为了研究钢板-混凝土组合桥面板的弯曲刚度和变形计算方法,对6块钢板-混凝土组合桥面板试件进行了两点对称集中加载静力试验研究,得到组合桥面板在静载试验下的荷载-跨中挠度试验曲线。考虑到组合桥面板受力性能及构造特点,提出了基于钢筋混凝土受弯构件弯曲刚度计算理论的组合桥面板弯曲刚度的2种简化方法,并分别按照2种简化方法对试验试件在不同荷载水平下的变形进行了计算。计算结果表明,采用这2种简化方法所得到的变形结果与试验结果比较吻合,比一般常用的等效刚度法要准确,建议在工程实践中采用简化计算方法进行组合桥面板刚度计算。     

概念设计中梁截面对车身刚度影响的研究

利用NX建立了全参数化的概念车身模型,通过改变梁截面的方向和厚度以改变截面特性,研究了车身概念设计中梁截面对车身刚度的影响.利用HyperMesh计算了车身详细模型中门槛侧梁的灵敏度,与在概念车车身模型中求得的灵敏度进行比较,结果证明在概念设计阶段研究梁截面对车身刚度的影响可行.对门槛侧梁截面的厚度和形状进行了优化设计,减轻了概念车车身的质量.     

三塔悬索桥汽车活载作用下静力特性的简化计算方法

基于三塔悬索桥的传力特点,提出了三塔悬索桥受力的简化分析模型。依据主缆的无应力长度相等、刚度分配原理及左右主缆的变形协调等原理,对结构体系的刚度进行了分析,提出了三塔悬索桥汽车活载作用下的简化计算方法。通过与数值计算结果的对比,证明此方法满足概念设计阶段的精度要求。     

车身概念设计系统的开发及关键技术

介绍了一种全新的车身结构概念设计系统的特点以及设计流程,阐述了该系统采用的关键技术,如设计向导用户界面、知识熔接技术、电子表格技术等.利用该系统对某款轿车进行了刚度与模态分析,通过与详细设计结果的对比可知,结果基本符合概念设计要求.利用该系统对该轿车进行了优化,证明了系统的有效性及可靠性.     

含柔性接头的车身薄壁梁骨架结构概念设计方法研究

为了缩短车身结构设计周期,提高薄壁梁骨架模型的建模效率和求解精度,提出了含柔性接头的车身薄壁梁骨架结构概念设计方法。首先,通过详细有限元模型求解接头各分支不同方向的弯曲刚度;然后,将刚度特性赋给弹簧单元模拟梁单元连接位置的柔度;最后,开发相应的建模与分析软件。通过比较详细模型与梁骨架模型的弯扭刚度和自由模态,验证了含有柔性接头的梁骨架模型的有效性,该模型的应用可提高车身结构的正向设计效率。     

风挡玻璃对车身结构刚度影响的研究

首先研究白车身(BIW)和带有风挡玻璃的车身结构(BIP)的有限元模型的构建技术,进而分析了风挡玻璃对车身结构静弯曲刚度和静扭转刚度的影响。接着,通过对BIW和BIP车身结构进行固有振动特性分析,揭示了风挡玻璃对车身结构动刚度的影响。最后,对车身结构的接头刚度性能进行了分析和评价,并总结了风挡玻璃对车身接头结构承载特性的影响规律。     

车身轻量化系数的决定因素及其优化

介绍了车身设计评价的关键指标-车身轻量化系数,阐述了车身轻量化系数的优化方法,即减轻车身质量和提高扭转刚度.指出,应主要从钢材选择、结构设计、新技术新材料的选用等角度实现车身质量减轻;主要通过车身加强件增加或板材加厚、车身高强度板用量提高、结构断面优化、车身接头设计优化等方法提高车身扭转刚度.     

车身结构耐撞性的概念设计仿真方法研究

指出车身结构耐撞性概念设计的主要目标是：由车辆乘员伤害指标确定出整车碰撞波形（正面碰撞），根据波形将车身结构性能分解参数化设计。探讨比较了使用CAE技术建立车身概念设计模型的各种主要方法工具，包括LMS模型、有限元Beam—element模型和多体Madymo Frame模型。论述了相关的建模特点和建模共同的基础：结构刚度特性和惯性特性，并讨论这些概念设计模型特有的局限性以及需要的进一步工作。     

接头分析在汽车NVH正向设计中的应用

轿车的NVH性能在现代轿车开发中已经越来越受到莺视。结合国内某轿车NVH性能开发流程,对该轿车结构设计阶段的白车身进行了模态分析和静态刚度分析。分析结果显示,一阶振型为顶棚横摆,且频率与发动机怠速激励频率接近,车身扭转刚度低于竞争车型。由此分析了A柱接头刚度,并对其进行了结构和尺寸优化以提高其刚度,达到了消除顶棚横摆模态,提高扭转刚度值的目的。     

车身连接点动刚度分析与NVH性能改进研究

提出了用有限元法进行车身连接点动刚度分析的方法和流程,比较了利用截断模型和整车模型进行动刚度分析的差异,叙述了FEA模型动态特性修改途径.对某一自主研发轻型客车车身进行模态试验并计算FEA与试验模态振型MAC值,验证了FEA模型的有效性,并利用该模型进行连接点动刚度分析和动态修改,取得了明显效果.     

概念车身梁截面厚度优化设计

为了实现在概念设计阶段优化设计车身复杂梁截面厚度,建立了梁截面几何属性和PSO优化算法,并基于UG/OPEN平台开发了梁截面设计和梁截面厚度优化模块,实现了多约束条件下车身梁截面厚度的优化设计。针对某一具体车型进行了概念车身梁截面厚度优化设计,使优化目标车身质量实现了轻量化,同时改善了模型弯曲刚度和扭转刚度。