基于断面优化的车身结构快捷设计技术研究
发布时间：2023-02-22 17:42
在汽车车身概念设计阶段,主断面设计因描述车身梁结构特征与装配关系,贯穿于整个车身开发过程。虽然可以借鉴成熟的标杆车型设计经验,传统车身设计过程还是过于复杂而且依赖设计人员的经验判断和实验模拟方法,设计过程中产生的错误常因体现的太晚最终影响车身开发质量。因此在车身概念设计阶段的主断面设计过程中,在参考成熟标杆车型的断面设计基础上,引入车身断面优化设计技术与断面快速匹配方法,对于提高车身开发的结构质量和设计效率具有重要意义。本文以车身主断面设计方法为研究对象,对乘用车车身结构进行分析并确定车身主断面划分标准与定义原则,基于成熟标杆车型建立主断面库。在曲线曲率变化理论的基础上,依据曲率识别法对车身断面中各曲线段进行分类判定,根据不同曲线类型进行断面曲线简化处理并输出断面简化数据,使参考断面能够满足断面参数化设计的要求。以参数化断面简化数据为基础,对影响车身质量与刚度的断面性能参数计算方法进行推导,引入比例向量法作为断面形状优化控制方法,结合遗传算法对参考断面进行以刚度性能参数为约束条件的轻量化设计,然后利用断面表示方法完成优化后断面形状的重构处理,依据新车型造型面建立车身线框模型并确定断面匹...
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 车身梁结构开发技术研究现状
1.2.1 车身断面设计方法研究现状
1.2.2 车身梁断面数据管理技术研究现状
1.2.3 车身结构优化技术研究现状
1.3 课题主要研究内容与研究目标
1.3.1 研究内容
1.3.2 预期目标
1.4 论文技术路线与章节安排
第二章 车身开发与参考梁断面简化方法
2.1 汽车白车身结构及开发
2.1.1 汽车白车身结构
2.1.2 汽车车身开发流程
2.2 车身参考断面的选择与提取
2.2.1 车身断面位置选择
2.2.2 断面线提取与处理
2.3 车身结构断面简化方法
2.3.1 断面简化原则
2.3.2 断面线判定方法
2.3.3 车身梁断面简化结果
2.4 本章小结
第三章 车身断面形状优化设计技术研究
3.1 遗传优化算法
3.1.1 遗传算法基本优化流程
3.1.2 遗传算法特点
3.2 断面形状优化控制方法
3.2.1 断面形状控制的实现过程
3.2.2 比例向量控制方法特性
3.3 梁断面力学性能参数
3.3.1 断面面积
3.3.2 断面质心
3.3.3 断面弯曲惯性矩
3.3.4 断面扭转惯性矩
3.4 车身梁断面形状优化设计
3.4.1 梁断面优化模型
3.4.2 车身梁断面形状优化实例
3.5 本章小结
第四章 车身断面快捷匹配方法研究
4.1 基于A面的车身线框模型
4.1.1 车身线框模型的建立过程
4.1.2 断面匹配基准点信息
4.2 车身结构断面表示方法
4.3 断面匹配坐标变换理论
4.3.1 空间基本坐标变换
4.3.2 组合坐标变换
4.3.3 三维坐标变换
4.4 断面快捷匹配技术
4.4.1 断面匹配方法
4.4.2 断面对齐方法
4.4.3 车身梁断面快捷匹配结果
4.5 本章小结
第五章 车身断面快捷设计系统的实现
5.1 UG二次开发工具
5.1.1 系统开发环境
5.1.2 UG/Open API
5.1.3 交互界面设计
5.2 车身断面简化模块
5.2.1 界面设计
5.2.2 程序开发
5.3 断面数据库
5.3.1 断面简化数据库的建立
5.3.2 MFC ODBC数据源访问
5.4 车身断面快捷设计系统的开发
5.4.1 断面优化模块功能设计
5.4.2 断面优化模块实现过程
5.4.3 断面快捷匹配模块功能结构
5.4.4 断面快捷匹配模块程序原理
5.5 本章小结
第六章 车身断面快捷设计系统实例
6.1 参考断面的简化处理
6.1.1 选择车型及断面位置信息
6.1.2 简化结果输出
6.2 车身断面形状优化设计
6.2.1 获取车身断面简化数据
6.2.2 A柱断面优化设计
6.3 车身结构快捷设计
6.3.1 断面快捷匹配与对齐
6.3.2 依据断面的车身结构设计
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 本文创新点
7.3 展望
参考文献
在读期间公开发表的论文
致谢
本文编号：3748005
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 车身梁结构开发技术研究现状
1.2.1 车身断面设计方法研究现状
1.2.2 车身梁断面数据管理技术研究现状
1.2.3 车身结构优化技术研究现状
1.3 课题主要研究内容与研究目标
1.3.1 研究内容
1.3.2 预期目标
1.4 论文技术路线与章节安排
第二章 车身开发与参考梁断面简化方法
2.1 汽车白车身结构及开发
2.1.1 汽车白车身结构
2.1.2 汽车车身开发流程
2.2 车身参考断面的选择与提取
2.2.1 车身断面位置选择
2.2.2 断面线提取与处理
2.3 车身结构断面简化方法
2.3.1 断面简化原则
2.3.2 断面线判定方法
2.3.3 车身梁断面简化结果
2.4 本章小结
第三章 车身断面形状优化设计技术研究
3.1 遗传优化算法
3.1.1 遗传算法基本优化流程
3.1.2 遗传算法特点
3.2 断面形状优化控制方法
3.2.1 断面形状控制的实现过程
3.2.2 比例向量控制方法特性
3.3 梁断面力学性能参数
3.3.1 断面面积
3.3.2 断面质心
3.3.3 断面弯曲惯性矩
3.3.4 断面扭转惯性矩
3.4 车身梁断面形状优化设计
3.4.1 梁断面优化模型
3.4.2 车身梁断面形状优化实例
3.5 本章小结
第四章 车身断面快捷匹配方法研究
4.1 基于A面的车身线框模型
4.1.1 车身线框模型的建立过程
4.1.2 断面匹配基准点信息
4.2 车身结构断面表示方法
4.3 断面匹配坐标变换理论
4.3.1 空间基本坐标变换
4.3.2 组合坐标变换
4.3.3 三维坐标变换
4.4 断面快捷匹配技术
4.4.1 断面匹配方法
4.4.2 断面对齐方法
4.4.3 车身梁断面快捷匹配结果
4.5 本章小结
第五章 车身断面快捷设计系统的实现
5.1 UG二次开发工具
5.1.1 系统开发环境
5.1.2 UG/Open API
5.1.3 交互界面设计
5.2 车身断面简化模块
5.2.1 界面设计
5.2.2 程序开发
5.3 断面数据库
5.3.1 断面简化数据库的建立
5.3.2 MFC ODBC数据源访问
5.4 车身断面快捷设计系统的开发
5.4.1 断面优化模块功能设计
5.4.2 断面优化模块实现过程
5.4.3 断面快捷匹配模块功能结构
5.4.4 断面快捷匹配模块程序原理
5.5 本章小结
第六章 车身断面快捷设计系统实例
6.1 参考断面的简化处理
6.1.1 选择车型及断面位置信息
6.1.2 简化结果输出
6.2 车身断面形状优化设计
6.2.1 获取车身断面简化数据
6.2.2 A柱断面优化设计
6.3 车身结构快捷设计
6.3.1 断面快捷匹配与对齐
6.3.2 依据断面的车身结构设计
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 本文创新点
7.3 展望
参考文献
在读期间公开发表的论文
致谢
本文编号：3748005
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