白车身结构的轻量化研究

发布时间：2023-05-28 11:18

　　随着时代的发展和人们生活水平的日益提升,汽车保有量在不断地增加,国家政策对汽车的排放和安全等性能提出了越来越严格的要求,汽车正往绿色环保电动化、安全舒适智能化方向不断发展中,而车身轻量化能够有效地解决汽车工业所遇到的能耗、环境保护和安全等问题,白车身结构的轻量化也备受学术研究者与各大车企的关注。首先,本文以某乘用车白车身为研究对象,建立了各工况下的白车身模型并分析了白车身低阶模态频率,静态弯曲和扭转刚度,左右乘员舱加速度峰值,并根据对应的各项目标值进行对比验证了模型的可靠性。其次,运用有限元软件建立灵敏度分析工况下的仿真模型,求解得到白车身各板件的直接灵敏度与相对灵敏度,根据灵敏度分析结果综合筛选出23个非碰撞安全板件的厚度作为设计变量,根据能量吸收曲线图筛选出吸能空间比较大的5个板件厚度变量以及一个材料变量作为正面碰撞安全板件的设计变量。然后,并联式地按照两个途径分别进行基于多目标优化的白车身结构的轻量化。针对白车身非碰撞安全相关板件的轻量化设计,根据最优拉丁超立方试验设计方法设计出非碰撞安全相关板件设计变量的充足的样本点,对比各种近似模型方法的精度,确定建立椭圆基(EBF)近似模型...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文研究的背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 白车身轻量化途径
        1.3.1 结构优化与设计
        1.3.2 轻量化材料
        1.3.3 工艺技术
    1.4 本文的主要研究内容
2 乘用车白车身建模与有限元相关分析
    2.1 引言
    2.2 有限元分析与模型搭建
        2.2.1 有限元分析
        2.2.2 有限元模型的搭建
    2.3 白车身计算模态分析
        2.3.1 模态分析理论
        2.3.2 模态仿真分析
    2.4 白车身静刚度分析
        2.4.1 白车身静刚度分析方法
        2.4.2 白车身静刚度仿真分析
    2.5 白车身正面碰撞分析
        2.5.1 显示非线性有限元理论简介
        2.5.2 白车身正碰仿真分析
    2.6 本章小结
3 白车身灵敏度分析与设计变量研究
    3.1 引言
    3.2 白车身板件灵敏度分析
    3.3 设计变量的筛选
        3.3.1 非碰撞安全相关板件的筛选
        3.3.2 碰撞安全相关板件的筛选
    3.4 本章小结
4 基于多目标优化的白车身结构轻量化
    4.1 引言
    4.2 DOE试验设计方法
        4.2.1 Box-Behnken试验设计
        4.2.2 中心复合试验设计
        4.2.3 均匀试验设计
        4.2.4 全因子试验设计
        4.2.5 最优拉丁超立方试验设计
        4.2.6 正交试验设计
    4.3 近似模型建立方法
        4.3.1 响应面方法
        4.3.2 克里金法
        4.3.3 神经网络方法
        4.3.4 正交多项式法
        4.3.5 模型误差分析
    4.4 多目标优化方法
        4.4.1 遗传算法
        4.4.2 模拟退火算法
    4.5 白车身非碰撞安全板件的轻量化
    4.6 白车身正面碰撞安全板件的轻量化
    4.7 优化结果和轻量化系数
        4.7.1 最终的综合优化结果
        4.7.2 轻量化系数
    4.8 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果



本文编号：3824486