基于前脸精度归零思路的车身结构优化

针对整车前脸外观精度公差累积大、匹配难的问题,通过优化车身结构及焊接层级,保证外观件安装点的功能尺寸,达到前脸安装点尺寸归零的设计目的,从而保证整车外观件的匹配精致感.通过优化车身结构,保证安装面方向可调,通过夹具适配,可将前脸外观件安装面的功能尺寸由原先的±1.0mm提高至±0.5 mm.     

汽车前脸感知尺寸工程控制方案与运用

介绍整车前脸关键零部件如前端模块、前保、前大灯等在新车型开发阶段中的定位结构设计方案,该设计方案可保证前脸零部件之间配合的间隙面差,提升前脸配合精度,提升前脸的外观感知质量。     

基于双层规划的白车身结构优化

在单次优化中,具有高维设计空间、多形态变量的优化易求解困难。因此将其分解成低维、单一形态变量的多层次优化。若优化分为双层次,上、下级相互依赖、相互作用、共同决定响应,即为双层规划问题。但是,双层规划令下级在上级的决策环境中寻求最优解,本质上求解困难。为此,通过上、下级间的迭代进行求解。为提高白车身性能并实现轻量化,应同时优化截面形状和板件尺寸。复杂截面形状的参数化引用网格变形技术,易引起板件穿透和单元质量差,进而导致单次优化的重分析失效而终止迭代。因此基于近似模型优化截面形状。然而,尺寸优化为实现轻量化而增加设计变量,随设计空间维数的提高响应面模型的采样点成倍增加、拟合精度急剧下降。因此采用Nastran Sol200优化的方法。根据截面形状和板件尺寸优化的特点,将双层规划法引入白车身结构优化,解决了优化求解困难的问题,同时有效提升其静态刚度、模态频率和实现轻量化。     

尺寸样车的自车身尺寸质量评估法

介绍车身零件的功能评估方法，提出尺寸样车的尺寸质量评估问题。针对现有质量评估方法不能很好地解决测点偏差程度以及测点的功能差异所带来的问题，建立了基于模糊数学的评估模型。通过实例应用，详细地阐述了基于功能的尺寸样车的白车身尺寸质量评估方法。     

尺寸样车的白车身尺寸质量评估法

介绍车身零件的功能评估方法,提出尺寸样车的尺寸质量评估问题。针对现有质量评估方法不能很好地解决测点偏差程度以及测点的功能差异所带来的问题,建立了基于模糊数学的评估模型。通过实例应用,详细地阐述了基于功能的尺寸样车的白车身尺寸质量评估方法。     

基于尺寸链分析的汽车前端模块定位方式研究

为了达成整车外观DTS,提升整车前脸静态感知质量,某汽车新项目在产品设计及制造规划阶段,设计规划了两种不同的前端模块设计及定位方案。采用尺寸链概率法,对比分析了两种方案下的前大灯基准孔在X、Y、Z向封闭环尺寸链的公差T_0及其不合格率PNC。结果表明:前端模块的一体化设计,尺寸链短、公差小、不合格率低的定位方式是提升整车前脸静态感知质量的有效途径。     

基于在线检测和动态成型前端模块的工艺研究

通过光学在线测量系统设计,采用Profibus现场总线作为通信协议,使用车身实际测量偏差数据,实时和动态调整前端模块安装点的动态冲压成型工艺参数;对前端模块的累计公差通过动态冲压进行在线修正,使其重新回到x,y,z理论值,实现了前端模块安装点的冲压二次成型。通过公差模拟和实际生产确认,该方法极大地提高了尺寸控制方法的准确性和适应性,在改善前脸尺寸精度上具有很好的可行性,具有推广价值。     

[质量优化]基于车身尺寸数据流潜结构建模的装配质量预测控制

在对制造过程装配精度监控、诊断等方法进行综述的基础上,分析了现有车身质量检测系统下数据流的特点,总结现有基于数据驱动的装配精度控制方法的问题,提出了基于潜结构建模的车身多工位装配偏差预测控制方法,通过对多元检测数据主向量的提取与偏最小二乘回归模型的构建,实现了现有车身产品检测条件下的装配质量预测与控制。将该方法应用于车身前纵梁装配总成的质量控制案例,通过偏差数据流的偏最小二乘建模,实现总成关键特征的质量合格率预测与零部件质量的优化控制。数值仿真分析结果表明,经工艺优化后,总成测点波动6σ值平均下降了25%左右。     

基于SolidWorks流固耦合对闸阀阀体结构分析和优化

对闸阀阀体结构强度进行分析,使用SolidWorws三维软件生成闸阀阀体的三维模型,运用Simulation模块直接对阀体进行结构分析,得出阀体的受力状态;再利用流固耦合的方法对阀体进行结构分析,分别对两种方法进行优化分析。结果表明,流固耦合方法的最大应力更小,优化裕量更大。     

基于断面载荷分析的正面车身结构安全性能优化

车身结构的安全性能是整车安全性能的基础,基于断面载荷理论进行车身结构安全性能优化设计是车身结构设计的重要方法之一。文中通过对某车型前纵梁和前横梁断面优化设计,使得在正面百分之百刚性壁碰撞和百分之四十偏置碰撞中车身结构变形合理,吸能充分,有效地保证了假人的生存空间。     

基于Altair-OptiStruct的客车车身结构拓扑优化设计

采用Altair-OptiStruct对某型客车车身结构进行拓扑优化计算,实现客车车身结构轻量化设计。根据优化空间最大化的原则,建立车身拓扑优化模型,然后分别对弯曲工况和弯扭组合工况进行车身结构拓扑计算,最后对新的车身结构性能进行验证评价。结果表明:拓扑优化后的车身骨架性能得到了提高、质量减少3.8%,优化结果可为客车轻量化设计提供参考。     

汽车前悬结构件耐久性分析及优化

为了准确预测汽车前悬结构件的耐久性,建立了前悬系统有限元模型,采用路试实测载荷的极限值对有限元模型加载进行强度分析,采用路试实测动态载荷对前悬系统有限元模型进行疲劳分析。强度分析结果表明整车在过坑工况下前悬筒壁的最大应力位置和应力值都与试验完全吻合;疲劳分析结果也表明弯曲处疲劳损伤严重。以上分析证明了采用前悬系统有限元的强度分析和疲劳分析能够有效预测前悬结构件的耐久性。在前期没有实测载荷的情况下,采用相关路谱载荷的极限值进行强度计算能够有效预测出耐久性问题。通过对前悬臂筒设计优化,发现提升材料性能比增加壁厚效果更明显,减小衬套刚度会引起减小载荷,但作用有限。     

基于侧面碰撞安全性的汽车车身结构优化设计

针对车身的侧面碰撞安全性与轻量化两学科相互制约的问题,建立某SUV侧面碰撞仿真模型进行研究,并对其仿真结果进行分析,分析得到对车身安全性有重要影响的关键构件并将其厚度作为设计变量;通过均匀试验设计获取试验数据,并用逐步回归方法构造整车侧碰安全性和轻量化等性能相关的响应面近似模型,然后运用序列二次规划法(SQP)结合基于自适应加权的多目标优化方法对车身结构进行多学科协同优化。在保证整车轻量化目标的同时,显著提高了车身侧面碰撞安全性。     

基于偏置碰撞工况汽车前纵梁结构优化设计

偏置碰撞工况发生时,前纵梁将出现折弯变形,严重影响其承载吸能作用的发挥.根据偏置碰撞的特点,搭建车辆正面40％可变形壁障碰撞仿真分析模型,选取三种不同的初速度50km/h、56km/h和60km/h进行分析,获取车身和前舱总成的变形过程;基于分析结果,对前纵梁弯曲变形的吸能过程和失效特点进行分析;采用引导槽和约束板相结合的结构形式对前纵梁进行优化设计,并对尺寸参数进行设计;基于碰撞模型,对优化前后的车辆安全性进行对比分析.结果可知:前纵梁弯曲失效中,向外胀形和向内径缩交替出现的变形形式可以提升承载能力;引导槽式结构和约束板结合的设计形式,可以提升前纵梁发生弯曲变形时的承载能力;引导板的布置间距应为外胀变形与径缩变形模式的波长之和;优化后,碰撞加速度、变形模式和各测点的侵入量均有明显的提升变化,各测点侵入量均较小,离合踏板侵入量在前纵梁改进后侵入量得到明显减小约为10％左右;纵梁前段优化结构的吸能特性己经充分发挥;分析结论为同类设计提供重要参考.     

基于CFD分析前屏幕除霜檐口优化设计

汽车前屏幕除霜檐口是空调除霜除雾系统的重要组成部分,影响汽车的乘坐舒适性和安全性,日益受到人们的关注。首先对前屏幕除霜檐口内部的速度场和压力场进行了CFD模拟分析和优化,调节了风道和隔栅,使之达到了设定要求,并通过环模试验对挡风玻璃的除霜性能设计进行了验证。建立了三维挡风玻璃模型,模拟真实模型并得出挡风玻璃融霜液态分布图。根据分析结果,设计了新的前屏幕除霜檐口,并在相同条件下进行流场实验和物理实验,实验结果满足了设计要求。