白车身多学科轻量化优化设计应用

在白车身开发早期阶段引入结构轻量化思想,建立隐式全参数化白车身模型,通过多学科优化过程,找到白车身零件形状、尺寸、位置与厚度等各参数之间的最佳组合,以及满足系统各项性能要求的重量最优解,使白车身轻量化设计的潜能得到最大程度的发挥。根据白车身自身性能的特点对其分成不同的优化区域分别进行不同工况的优化,从而合理地安排设计变量和样本点数量,并对由试验设计得到的近似模型进行多学科的轻量化优化设计,有效地控制分析与优化时间,给车身设计提供指导。最终得到的白车身方案减重12 kg,减重率达到4.5%。同时利用方差分析方法,对各设计变量对性能的贡献量与主效应进行分析,掌握设计变量对刚度,模态、被动安全性能以及重量的影响规律。     

基于扭转刚度的白车身减重优化

白车身(Body in White,BIW)的扭转刚度是车身重要的力学性能之一,对整车各方面的性能有着直接或间接的影响。以某SUV车型为研究对象,运用HyperMesh软件建立了BIW的有限元模型,并对BIW的扭转刚度进行了仿真分析;为了提高BIW的扭转刚度,利用OptiStruct软件分析了零件板厚对扭转刚度的灵敏度,得到了影响BIW扭转刚度的关键区域;基于灵敏度分析结果,从板厚、焊点两个方面对扭转刚度进行了优化;对比最终优化前后的结果,扭转刚度增加了16.6%,质量减少了3.9 kg。     

基于等效模型的白车身轻量化概念设计

提出一种等效模型作为对白车身进行轻量化概念设计的基础。该等效模型不仅考虑了白车身中的梁结构,而且考虑了接头与大板类结构对车身结构的影响,基于该等效模型可较为全面和准确地对白车身扭转刚度性能进行评估。另外模型中仅包含梁单元、接头简化模型以及大板类结构等效单元,这使得建模、优化和迭代较为快捷。应用该等效模型对某车型D进行了轻量化概念设计,结果表明:与详细设计阶段相比,轻量化系数的误差为4. 3%,等效模型的扭转刚度的误差为7. 2%,优化后工作量由10人·天降低为2人·天。     

基于灵敏度分析的商用车白车身轻量化研究

对某商用车白车身进行模态、弯曲刚度及扭转刚度有限元分析。然后对该白车身总成构件进行灵敏度分析,以确定优化设计变量,在保证白车身模态及刚度性能不比优化前降低的前提下,以白车身总质量最小为优化目标。通过优化,使该白车身总成质量降低约5.1%,同时固有频率及刚度性能也有略有提升,达到了轻量化效果。     

基于灵敏度分析的某铝合金白车身轻量化研究

以某铝合金白车身为研究对象,建立有限元分析模型。以车身结构关键零部件的厚度为设计变量,对白车身质量、模态频率、弯曲刚度、扭转刚度进行灵敏度分析。根据灵敏度分析结果,对以上结构性能灵敏度较低的部件进行轻量化、对结构性能影响较大的部件进行厚度优化。最终在保证铝合金白车身以上结构性能不降低的情况下,提出具有重要指导意义的轻量化方案,实现了满意的减重效果。     

未来汽车车身轻量化

汽车的轻量化,不仅包括减轻车身的重量,还涉及对车身结构的整合,重新设计,达到最佳的轻量效果。在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。实验证明,若汽车整车重量降低10％,燃油效率可提高6％～8％;车     

基于模态识别的参数化白车身轻量化优化设计

利用参数化建模软件SFE-CONCEPT建立了某轿车白车身的参数化模型,为白车身轻量化优化提供形状、厚度设计变量。对参数化白车身模型的静态弯曲、扭转刚度和低阶模态性能进行仿真分析并与试验对比,验证了所建参数化白车身模型的有效性。通过编辑脚本实现白车身模态振型与阶次的自动识别功能,避免了白车身优化过程中的人工介入。将脚本文件嵌入到Isight优化软件中,实现了参数化白车身轻量化全自动优化,从而减少了工作量并提高了白车身优化效率。轻量化优化过程中约束白车身静态弯曲刚度和一阶弯曲、扭转模态频率,寻求白车身质量最低、扭转刚度最大的方案。采用近似模型的方法对白车身进行优化,从而进一步提高白车身轻量化的优化效率。优化后白车身质量降低了33.97 kg,减重率达9.33%,白车身的弯扭刚度和一阶弯曲、扭转模态频率与初始模型基本一致,取得了显著的轻量化优化效果。     

用于车身轻量化高强度钢板的工艺开发

随着我国汽车工业近年来不断发展壮大，机动车产量、销售量和保有量都在快速增长。政府对汽车排放、能源消耗、安全性等提出越来越严格的要求，消费者对乘坐舒适性、噪声、防腐及美观等要求也越来越高，各汽车公司都在努力提高汽车的性能和功能。     

车身轻量化材料的应用进展

阐述了车身轻量化材料的应用现状,并着重介绍了车身轻量化材料的成形性能,同时指出,开发兼具高强度和高塑性的钢板,改善铝合金的拉延性,进一步研究镁合金的成形性能,成为车身轻量化研究的重点和发展趋势。     

起落架刹车拉杆的可靠性减重设计

通过对某型飞机起落架刹车拉杆截面尺寸的静强度和疲劳强度可靠性校核．在强度裕度很大的情况下，按照给定可靠度，进行了截面尺寸最佳设计。结果表明，对该零件进行截面可靠性设计后，在保证零件使用性能的基础上，实现了有效减重。     

车身尺寸综合评估方法研究

目前车身尺寸均以合格率作为评估标准,在实际操作中容易出现车身合格率高但整车质量缺陷较多的情况。针对这一问题,提出车身尺寸综合评估方法。这一方法通过建立评估因数矩阵、模糊函数矩阵和评分体系矩阵,以分数对车身尺寸进行评估,能够考虑偏差量、测点功能等的影响,进而全面客观地评估车身尺寸。     

白车身焊接线工装设备设计维修性考虑

白车身焊接线工装设备的功能性一直是设计工程师关注重点,但其维修便利性容易被忽略,维修便利性直接影响维修效率和维修成本,甚至影响到正常生产.提出了在白车身焊接线工装设备设计阶段将维修性考虑其中,对常规白车身焊接线工装设备维修性进行梳理.经过项目实践表明,维修性良好的工装设备可以提高焊接线维修效率、降低维修成本.     

基于Pareto挖掘的白车身侧碰安全件轻量化优化设计

为提高白车身轻量化优化效果,提出了熵权灰色关联分析法用于挖掘非支配Pareto解集中的最优解。建立了白车身及整车侧碰有限元模型,通过实车侧碰试验验证了所建模型的准确性。以侧碰安全件料厚为设计变量,综合考虑白车身弯扭刚度、振动频率等基本静-动态性能及侧碰安全性能,构建径向基函数神经网络结合Kriging（RBFNN-Kriging）混合近似模型并联合第二代非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ算法）进行了多目标优化。最后,提出了熵权灰色关联分析法计算所有非支配Pareto解的灰色关联度,并以此为评价指标进行多目标决策。优化决策结果表明：在满足白车身性能设计基线的要求下,白车身侧碰安全件质量减小了2.68 kg,取得了较好的轻量化效果。     

一种航空终端设备的多学科优化减重设计

研究了一种航空终端设备多学科优化的减重设计方法,该方法结合了结构强度仿真分析、散热仿真分析等多学科优化设计方法,详细介绍了具体的优化设计过程。采用所提出的优化方法,使该设备在满足各项技术指标的前提下,总质量减少了23%,达到了减重设计目标。     

基于多学科优化的一种天线接口单元减重设计

研究了一种天线接口单元多学科优化的减重设计方法,详细介绍了结构强度仿真分析、散热仿真分析等多学科优化设计方法以及达到设计目标的过程。采用本文提出的优化方法,可使某设备在满足各项指标的条件下总质量减少22%。     

白车身焊接工艺性评审典型问题浅析

阐述了白车身焊装工艺评审中几种典型且常见的产品设计问题及其解决方案.通过解析基体问题,为SE阶段产品数据的评审提供范本、依据和方法.为提高评审效率、减少制件匹配过程中的问题提供借鉴.     

面向对象技术在白车身系列化设计中的应用研究

提出了白车身系列设计中的面向对象方法，建立了该方法的抽象模型，并阐述了此方法的具体应用过程。     

新型汽车调整线在车身车间的应用

通过与传统调整线的对比,介绍了新型汽车调整线的工艺布局、输送原理、控制模式,并总结了其柔性化生产模式等特点以及在工艺、质量控制等方面的创新点.