基于灵敏度分析的白车身结构轻量化设计
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灵敏度分析方法在车身轻量化中的应用
雷明准;陈剑;陈心昭;王建楠
【期刊名称】《汽车工程》
【年(卷),期】2009(031)007
【摘要】建立了某轿车车身有限元模型,由有限元分析求得车身固有频率与刚度值,并通过模态试验验证了该模型的合理性.根据车身构件的灵敏度分析结果选择设计变量,在提高车身刚度和动态性能的前提下,以轻量化为目标优化车身构件厚度,使车身总质鼍减轻了9.7%;刚度和固有频率也都有所提高.
【总页数】4页(P682-685)
【作者】雷明准;陈剑;陈心昭;王建楠
【作者单位】合肥工业大学噪声振动工程研究所,安徽省汽车NVH工程技术研究中心,合肥,230009;合肥工业大学噪声振动工程研究所,安徽省汽车NVH工程技术研究中心,合肥,230009;合肥工业大学噪声振动工程研究所,安徽省汽车NVH工程技术研究中心,合肥,230009;合肥工业大学噪声振动工程研究所,安徽省汽车NVH 工程技术研究中心,合肥,230009
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.车身轻量化系数在重型载货汽车车身开发中的应用 [J], 邵广涛;王鹏
2.尺寸灵敏度在客车车身轻量化中的应用 [J], 邵方;王超
3.分论坛IV-轻量化及车身材料——铝合金在汽车轻量化应用中的最新突破 [J], 诸德卫
4.钢铝混合白车身在汽车轻量化中的应用及乘用车轻量化实例 [J], 王浩;陈鹏;钟万泽
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某轻客白车身刚度灵敏度分析与优化冯兰芳;王宏晓;惠延波;夏兆义【摘要】在白车身开发早期阶段,运用有限元仿真分析方法,在Nastran中对该车白车身进行弯曲刚度和扭转刚度分析。
在白车身刚度分析的基础上对其进行灵敏度分析与优化,最终得到在弯曲刚度和扭转刚度都达到设计目标值的情况下白车身减重2kg,有效的控制了分析与优化时间,给车身的设计提供了指导。
【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2013(000)010【总页数】4页(P102-105)【关键词】白车身;弯曲刚度;扭转刚度;灵敏度;优化【作者】冯兰芳;王宏晓;惠延波;夏兆义【作者单位】河南工业大学先进制造研究所,郑州 450007;河南工业大学先进制造研究所,郑州 450007;河南工业大学先进制造研究所,郑州 450007;河南工业大学先进制造研究所,郑州 450007【正文语种】中文【中图分类】U4630 引言随着国内汽车产量的不断攀升,竞争加剧,能源的日益短缺,环境的日益恶化,油价不断上涨,这就促使汽车企业需要在不断提高车辆性能的同时,进一步降低油耗及成本,轻量化设计已成为汽车业关注的焦点。
车身作为占整车质量比例较大的结构,往往是轻量化设计的重点对象。
而车身作为一个关键受力结构,必须有足够的刚度来保证其装配和使用要求。
车身刚度不合理,将直接影响轿车的可靠性、安全性、NVH性能等关键性指标。
所以基于白车身的刚度的轻量化研究就比较重要和实用[1~3]。
白车身的弯曲刚度和扭转刚度分析是整车开发设计过程中必不可少的环节。
本文以某汽车公司正在研发的某款轻型客车的白车身为研究对象,基于该公司产品设计部门提供的整车CAD模型,在Hypermesh中对其进行有限元建模,运用大型有限元求解器Nastran中对其进行弯曲刚度、扭转刚度求解。
在刚度求解的基础上,以白车身关键钣金件厚度为设计变量,以刚度为约束,以白车身钣金件的总质量最小为目标函数,在Nastran200中进行灵敏度优化分析。
MANUFACTURING AND PROCESS | 制造与工艺基于SFE参数化模型的灵敏度分析对白车身扭转性能优化的应用探讨刘善英 宁子允 陈祖兴东风柳州汽车有限公司 广西柳州市 545000摘 要: 方法:本文通过构建SFE参数化模型,并应用拓扑优化手段对白车身结构进行灵敏度分析。
然后根据车身结构灵敏度分析及车身截面灵敏度分析结果进行方案设计与分析验证,以探讨在车身结构设计前期应用SFE及拓扑优化进行车身性能初步分析的可行性。
结论:SFE参数化模型与拓扑优化可以作为车身设计前期可靠的性能分析手段,可提前对车身性能进行评估,并可根据灵敏度提出具有针对性的优化建议,为后续车身设计中性能、重量与成本的平衡具有一定的指导意义。
关键词:SFE 拓扑优化 白车身 灵敏度 结构优化对于白车身系统开发来说,性能、成本、重量是开发的核心目标,但是三者关系复杂,即相互关联又相互矛盾。
日趋严苛的油耗要求是车身重量的主要诉求,重量减少能带来油耗降低、成本降低的显著效益。
但消费者日益关注的性能及不断严苛的安全法规则驱使着车身性能需不断提高,安全、舒适度、操控耐久等则是车身性能的主要诉求[1]。
性能的提升则意味着零件数量的增加、重量的增加、新技术的大量应用等等,相应的给成本与重量提出了较大的需求。
因此车身开发面临着高性能、轻量化、低成本的挑战。
传统的车身开发需要借助多轮CAE仿真分析及优化来达到较为合理的车身结构,整个过程会消耗较长周期。
拓扑优化可以实现多目标的最优化设计,并拟合出精度很高的性能曲线(或曲面)[2]。
在车身设计前期通过SFE参数化模型来获得不同性能要求、不同重量要求的白车身结构,并可直接输出工程化参考数据,指导车身结构设计,可使性能分析及优化工作提前,并提供具有可塑性高的车身结构设计方案。
SFE及拓扑优化近年来逐步被应用在汽车车身设计领域,李铁柱[3]等应用拓扑优化手段识别到车身扭转性能敏感区域,通过对敏感区域进行针对性优化,以最少代价获得最高的性能要求。