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。     

提升车身动刚度解决车内轰鸣现象的研究

传统燃油汽车,车内的发动机轰鸣噪声[1],是一直希望被降低或致消除的一种问题现象。文章以解决某SUV在NVH试验过程中,车内产生的发动机轰鸣现象为例,阐述了问题排查、原因分析、解决方案的思路过程。采用CAE仿真分析、NVH试验排查,确认轰鸣产生的原因为车身发动机悬置安装点的动刚度性能不足,明确以提升此点的车身动刚度[2]的方式来解决轰鸣问题,寻找影响悬置安装点动刚度的车身关键部位。随后制定解决方案、改制样车试验、NVH路试验证,最终从问题根源上,以最优方案、低成本的方案解决了问题。     

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。     

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。     

后地板座椅安装点结构优化设计

针对后地板座椅安装点的结构形式,对后地板座椅安装固定点相关法规进行介绍,并对座椅安装点的强度进行优化分析。通过分析某车型后地板座椅安装点强度失效原因,对其后地板座椅安装点结构和焊点进行优化,优化后的结构在模具冲压和车身焊接中均未出现问题,满足了静拉试验相关法规要求。     

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.     

相对传递路径分析方法及其在轿车车身振动分析中的应用

提出一种基于全局传递率矩阵的相对传递路径分析方法,该方法建立传递路径分离模式,对分离模式下的响应进行预测,并计算出传递路径相对贡献度。针对轿车车身振动问题进行应用研究,选取发动机悬置安装点加速度和车内座椅安装处加速度作为振动传递分析的研究对象,试验结果表明,基于全局传递率矩阵的相对传递路径分析方法可以有效预测振动传递分离模式下的目标加速度,能够识别出贡献度较大的传递路径,验证了方法的工程可行性,为开展轿车车身NVH性能分析提供了可借鉴的方法和途径。     

车身动力总成悬置安装点动刚度分析与优化

某SUV四驱车加速过程中在发动机转速为3800 r/min时车身前地板振动明显,严重影响车内乘坐舒适性。基于车身模态的频率响应,本文着重对车身动力总成悬置安装点进行了频响特性分析;根据分析结果,找出车身局部动刚度不足的原因,对安装点局部结构进行优化,消除了频响曲线中峰值,解决了车身动力总成悬置安装点动刚度不足的问题,对车身动力总成悬置安装点或其它局部的动刚度优化供了一定参考价值。     

客车车身静刚度计算及测试方法研究

结合有限元和试验技术,研究客车车身刚度获取方法,获得扭转、弯曲刚度结果以及纵梁变形等刚度特性。两种方法有较好的一致性结果,为车身骨架结构优化设计和后续NVH研究提供重要依据。     

基于白车身结构刚性化的结构灵敏度分析

白车身的刚度是影响整车NVH性能及操纵性的重要评价指标,通过结构灵敏度分析可获得最优的白车身结构刚度设计,而通过利用CAE分析对局部模型刚性化后的白车身刚度、模态性能变化计算结构的灵敏度是一种有效的结构优化参考方法。     

车身补强结构刚度比的测试方法与应用

车身补强材料是轿车NVH（振动、噪声和舒适性）工程的选用材料之一。将补强材料烘烤后粘接到车身上,就形成了补强结构——可增强车身相应部位的刚度。补强结构的刚度比是衡量补强结构增强效果的重要指标,本文介绍了1种车身补强结构刚度比的测试方法及其应用情况。     

安全气囊ECU安装点动刚度改进

在车辆安全气囊开发过程中,气囊ECU安装点的结构动刚度有着严格的要求,安装点动刚度不足会影响气囊ECU在车辆碰撞中采集加速度信号的准确性,从而影响安全气囊起爆的控制精度。某车型最初的车身结构在气囊ECU安装点的动刚度不能达到设计要求,为了改进车身结构,采用有限元分析方法计算安装点的动刚度,通过多轮方案分析对比,最终设计出了满足要求的新结构。     

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。     

车身前副车架安装结构设计

本文对车身前副车架安装点的典型结构类型、安装点的结构组成、安装点结构技术要求等进行了介绍,针对副车架安装点结构的受力分析及开裂模式,提出了前副车架安装点的结构设计要点。结构设计包含CO2保护焊结构设计、螺柱/螺纹套管及与之焊接的钣件的材质及料厚设计、防锈结构设计。     

白车身模态与静刚度关联性的研究——扭转

在乘用车整车NVH（噪声、振动与声振粗糙度）性能的开发过程中,白车身的弹性体模态与静刚度是衡量车身结构特性的两个重要指标。文中阐明了白车身模态与其扭转刚度的关系,以某小型乘用车白车身为例,通过模态试验数据计算得出各主要模态所对应的白车身扭转柔度、扭转柔度贡献度,进而得到其扭转刚度,并与刚度试验结果对比,验证了白车身模态与扭转刚度的数学关联性,为新车型开发阶段综合控制车身重量、优化模态分布和扭转刚度提供参考。     

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。     

某乘用车电动尾门安装点刚度提升研究

汽车电动尾门为车主提供很大便利,驱动气弹簧和普通气弹簧结构差异较大,对整车布置、车身结构、性能等要求各不同。针对某配备电动尾门新开发SUV车型,利用Hypermesh软件建立车身模型,进行拓扑优化分析研究,结合项目开发周期、工艺和成本等因素,寻找并确定合理车身结构设计。通过实车试验验证,电动尾门骨架侧安装点刚度等性能满足实际要求。     

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.     

汽车前排座椅和车身连接的界面设计探讨

前排座椅作为整车非常重要的安全部件之一,在车辆受到前撞时,通过结构件、被动安全装置,能有效传递载荷,达到保护乘员的目的。在载荷传递路径上,座椅骨架、发泡等零部件都包括其中,最终都会通过座椅和车身的连接界面传导到车身。座椅和车身连接界面的刚度会直接影响整车动态碰撞时座椅的吸能性能,此性能主要体现在降低约束系统给乘员带来的惯性力。     

考虑车身柔性的发动机悬置参数分析与优化

为揭示悬置参数对整车NVH性能的影响,采用Admas软件建立了考虑车身柔性的动力总成悬置系统模型,仿真计算了液压悬置动刚度、损失角以及整车悬置点振动加速度值,并与实验数据进行了对比,验证了仿真模型的正确性;进而采用正交试验设计方法,以驾驶员座椅处地板垂向振动加速度均方根值作为试验指标,先后通过单因素和多因素分析,从悬置的33个参数中,快速找到对该指标影响最大的6个参数,最后对它们进行优化.结果表明:考虑车身柔性的发动机悬置多体动力学模型的仿真结果更接近试验值;而利用正交试验,可快速地对关键的悬置参数进行优化,效果良好.