承载式骨架车身精确几何拟协调算法研究

发布时间：2020-05-08 16:17

【摘要】：承载式骨架车身在整个汽车承载中扮演着主要角色,承担了大部分汽车自重和外部载荷,所以其结构质量是否符合要求,很大程度上决定了该车的整体性能与使用寿命。同时承载式骨架车身也占了很大比例的整车自重,对车身轻量化具有很大的研究价值。因此以研究承载式骨架车身静力、动力特性为目的,建立了赛车、客车承载式骨架车身梁单元简化模型。采用精确几何分析方法,使用多片NURBS(非均匀有理B样条)数据表示复杂三维梁结构,可精确描述曲梁结构的几何形状,与有限元方法等仿真技术相比避免了网格生成过程,减少了几何误差。本文针对承载式骨架车身精确几何拟协调方法研究做了以下几点工作:(1)以提升承载式骨架车身静力仿真精度和效率为目的,针对复杂三维梁结构的闭锁问题,首次应用拟协调有限元中的多套函数技术,使用降阶基函数逼近梁内应变项,解决了复杂三维曲梁结构仿真中的闭锁问题。利用全局坐标系列式方法,避免了单元刚度阵组装时的复杂坐标变换过程,提高总刚度矩阵组装的效率。数值结果表明本文算法可有效解决闭锁问题,适用于复杂三维梁结构的仿真分析。(2)以提升承载式骨架车身动力仿真精度为目的,利用哈密顿原理推导出质量矩阵,并将其应用于三维框架梁结构的动力学分析。数值结果表明本文算法能有效地处理三维复杂梁结构的模态分析。(3)建立了赛车、客车承载式骨架车身梁单元简化模型,对赛车、客车承载式骨架车身简化模型分别进行了弯曲、扭转和模态分析验证。数值结果表明,该方法能有效处理承载式骨架车身的静力、动力学问题,为后续进行承载式骨架车身等几何分析算法的深入研究奠定了理论基础。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.82

【参考文献】

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本文编号：2654897