客车车身结构概念设计中的优化分析

通过对客车车身概念开发阶段有限元优化分析的作用和特点的研究,可以利用参数化分析模型进行早期结构方案优化分析,并针对实例客车概念开发,以提高整车刚度、降低车身骨架自重为目的,进行优化分析的应用研究.优化结果对于客车概念开发阶段的方案确定及后续车身结构详细设计具有重要参考.     

客车概念设计阶段的车身结构优化设计分析

阐述了概念开发阶段客车车身结构优化分析的方法，结合客车的概念实例，采用简化的参数化有限元模型，进行了以降低车身骨架自重为目标的车身结构参数的优化分析，从而有助于在设计初期预测和完善整车性能，减少设计重复和缩短开发周期，为车身结构设计有关参数的选择提供明确的方向。     

钢铝混合客车车身结构扭转刚度的改进研究

钢铝结构车身是电动客车车身的一种主要形式。与传统钢结构同类型客车相比,这种车身结构存在刚度偏低的弱点。针对钢铝车身结构刚度不足的问题,进行了钢铝车身结构的灵敏度优化研究。首先,对客车车身结构进行了弯扭刚度的分析,从定量上进一步证实了这种车身结构刚度偏低的弱点。其次,分析了客车车身各杆件对质量、刚度的灵敏度,从车身杆件中筛选出灵敏度值较大的杆件作为优化对象进行研究。最后,在优化研究中找到了一种车身总质量不增加、车身扭转刚度大幅提高的优化方案。根据优化方案而改进的车身结构在实际工程中收到了满意的效果。     

基于ANSYS的客车车身结构有限元分析及其优化设计

介绍了客车车身有限元分析与优化设计的研究背景，详细论述了车身结构有限元分析的基本方法和步骤。在UG3．0软件中创建了客车车身骨架的三维实体模型，然后在Ansys10．0软件中对车身进行了有限元分析，通过对计算结果进行分析，提出了优化车身结构的方案，有利于提高车身的承载能力。     

客车概念设计中的结构优化有限元分析

以实例客车为对象,在客车车身结构概念设计阶段,建立以参数化几何模型为基础的有限元简化分析模型.以提高车身的扭转刚度、降低车身骨架的自重为目标,应用ANSYS软件,对早期结构方案进行了优化分析应用研究.研究表明,方法和结果完全可以用来进行早期结构分析和方案评价.     

基于概念开发及轻量化结构的车身零件板厚设计优化

在概念开发阶段利用灵敏度分析法,基于轻量化设计对车身零件板厚进行的设计优化,可以在参数化模型上规划车身早期设计中的零件板厚尺寸方案,避免进入后续车身详细设计阶段的盲目性,节省车身整体开发时间。针对实例SUV车型在概念开发阶段,以质量不变、整车扭转刚度提升为目标进行了零件板厚的设计优化。通过设计优化总结出实例SUV车型概念开发阶段零件板厚设计的一般准则,归纳了进行厚度增减设计的零件分布及其增减的权重,为后续设计和其他同类车型的开发提供设计参考依据。     

纯电动客车车身结构分析与优化设计

本文在HyperMesh软件中建立了一款12米长的纯电动公交客车车身骨架的有限元模型,并对模型进行了多种典型工况下的结构分析。根据结构分析的结果,找出了车身骨架结构设计的不足,对于纯电动客车车身骨架中的部分结构进行改进优化设计。通过对改进后的车身骨架进行结构分析并与原方案进行对比,验证了结构优化的合理性。     

某12m客车侧翻仿真分析及结构优化

基于GB 17578—2013《客车上部结构强度要求及试验方法》中的规定,采用LS-DYNA软件对亚星某款12m客车进行了侧翻仿真分析。从车身立柱变形及生存空间评估角等方面对客车侧翻安全性进行评价,发现车身骨架严重侵入生存空间,很容易造成乘员伤害。针对车身骨架薄弱位置提出了多项优化方案,通过分析表明该方案满足客车上部结构强度标准要求。     

微客车架结构抗撞性能的分析与优化研究

通过有限元分析软件LS-DYNA 进行碰撞仿真分析,研究了某新开发的微型客车的100%正面碰撞性能.根据相应的国家正碰法规CMVDR294和GB 11551-2003对仿真结果进行评价,发现正碰仿真中车架变形量、车门框变形量以及前壁板入侵量过大,不满足设计要求.针对上述问题,结合车身具体结构特性提出了车架结构优化方案.采用仿真技术进行优化方案的筛选和验证.验证结果表明优化方案有效地提高了车身、车架结构的抗撞性能.为此类微型客车正面碰撞性能的分析与优化提供方法和理论基础.     

基于灵敏度分析的客车骨架轻量化设计

客车车身的轻量化对客车整体性能的影响至关重要。以某款半承载式纯电动客车车身为研究对象,利用HyperWorks有限元软件对客车车身骨架进行静力学分析和模态分析。在满足设计要求的前提下,以紧急转弯和紧急制动2种典型工况,对客车车身骨架结构进行基于灵敏度分析的尺寸优化。以板材厚度作为设计变量,以客车车身骨架的强度、刚度和模态频率作为约束条件,以车身骨架质量最小作为目标函数建立数学模型。优化结果表明:客车在紧急转弯工况时应力和变形量增加的较大,优化后的客车车身骨架总质量下降了339 kg。     

轿车参数化分析模型的构造及应用研究

给出了基于三箱式轿车结构共性的参数化分析模型,并根据车身概念设计的流程和特点构建了概念设计阶段的车身开发平台,实现了轿车参数化分析模型和车身开发平台的信息集成,使设计人员可以在统一的操作环境下基本实现对汽车车身概念设计过程的控制。系统实现了车身早期开发CAD与CAE的集成,提高了结构方案选择的效率和结构设计的可靠性。     

轿车参数化分析模型的构造及在车身开发中的应用研究

建立了基于三箱式轿车结构的参数化分析模型。根据车身概念设计的流程和特点构建了概念设计阶段的车身开发平台,平台封装了开发所需的大部分分析和优化方法,并实现了轿车参数化分析模型和车身开发平台的集成,使得设计人员可以在统一的操作环境下基本实现对汽车车身概念设计过程的控制。研究表明,该系统实现了早期车身开发的CAD与CAE的集成,提高结构方案选择的效率和结构设计的可靠性,表现出很大的柔性,提高了设计效率。     

面向正向概念设计的车身T型接头快速优化

在车身概念设计阶段,提出了面向正向概念设计的T型接头的快速优化方法。该方法不依赖CAD模型,直接利用接头截面信息,快速建立由隐式参数驱动T型接头更新的全参数化模型,并建立了自动的T型接头多目标优化流程。以某车型B柱下接头为例,在满足强度、刚度要求的约束条件下,快速设计出以侧面碰撞性能和质量较优为目标的T型接头结构。优化结果根据冲压工艺和造型要求进行适当调整后,应用到实车中。     

Carbody structural lightweighting based on implicit parameterized model

Most of recent research on carbody lightweighting has focused on substitute material and new processing technologies rather than structures. However, new materials and processing techniques inevitably lead to higher costs. Also, material substitution and processing lightweighting have to be realized through body structural profiles and locations. In the huge conventional workload of lightweight optimization, model modifications involve heavy manual work, and it always leads to a large number of iteration calculations. As a new technique in carbody lightweighting, the implicit parameterization is used to optimize the carbody structure to improve the materials utilization rate in this paper. The implicit parameterized structural modeling enables the use of automatic modification and rapid multidisciplinary design optimization （MDO） in carbody structure, which is impossible in the traditional structure finite element method （FEM） without parameterization. The structural SFE parameterized model is built in accordance with the car structural FE model in concept development stage, and it is validated by some structural performance data. The validated SFE structural parameterized model can be used to generate rapidly and automatically FE model and evaluate different design variables group in the integrated MDO loop. The lightweighting result of body-in-white （BIW） after the optimization rounds reveals that the implicit parameterized model makes automatic MDO feasible and can significantly improve the computational efficiency of carbody structural lightweighting. This paper proposes the integrated method of implicit parameterized model and MDO, which has the obvious practical advantage and industrial significance in the carbody structural lightweighting design.     

全参数化概念车身协同开发与快速化结构设计研究

针对汽车开发的概念设计阶段传统方法设计周期长、方案优化过程慢的问题,提出全参数化概念车身协同开发设计流程和快速化结构设计技术。建立了某公司系列车型参数化模型数据库;利用模块化建模技术,快速建立了某车型全参数化概念车身模型,并论证了该模型的计算精度满足工程实际要求。以某新车型白车身开发为例,论证了全参数化概念车身协同开发设计流程的高效性和快速化结构设计技术指导概念车身开发设计的可行性。     

三级齿轮减速箱动态特性分析与结构优化设计

运用有限元工具建立某型起重机用三级齿轮减速箱动力学模型,在考虑传动误差和轴系变形的条件下对整机进行动力学特性分析,并提出结构优化设计方案。     

电动汽车车身的回传射线矩阵刚度链分析方法

基于LifeDrive纯电动汽车模块化结构形式,通过拓扑优化得到一款纯电动汽车车架结构;建立了基于梁单元的车架结构回传射线矩阵计算模型;由模型得到车架梁单元尺寸以及车身与车架之间的多个耦合力,以更合理的刚度链方法优化了车身简化模型的主断面参数;利用有限元方法计算了车身与车架的承载度。结果证明设计的车架与车身结构满足目标承载度和刚度性能的要求,该方法为非承载式电动汽车车身及车架的概念设计提供了参考。