某轿车白车身结构灵敏度分析及优化设计

1、第期杨英等：某轿车白车身结构灵敏度分析及优化设计扬聊打面啊，矿，切够，哪缈：、血“口（）：），朗，、，印，妇，涮，日鲈，比略吼邺灰础矗“渤，口缸妇，画日疗：矿缸行。以以“一馏了翟曲衄，（）：【，疏妇【们地如撇“船，砸，删删，谢如，硒扎贸一行，（）：，面，锄，甜“嘟蚰死曲蚴，（）：碱跎伽垃，胍曲口咒妇豳姘口以九：，：（上接第页）（的，）（，争。，啪倍印朗州蚍锄肋剐盯胁曲口”尬呼矗。，（）：）咖抽山商吼：，：访诅鸵静岬“叮妇衄葛姗廿洪延姬，王志魁李俊美，等寿命服从威布尔分布产品相关失效数值分析装备指挥技术学院学报，（）：（玉。珥上诅删渤坫伽“缸抚缈。，（）：贽、蜘衄呼，。洲馏口材脚，咖锄，“画，矗

2、“柙朗恻，（）：硼衄懈矿如，础，勖“枷以孔曲蝴，（）：）（幽姐疏行打凇踟阮叫肼“，“酣蒯跏馏，（）：，】，试呻弛够幼，硷“，矿慨“他删甜醒，（）：加印“【），帆锄耐奄），咖删施幻硒昭口甜￥耐（）：蛳矽，嘲】：幽鸵。：某轿车白车身结构灵敏度分析及优化设计作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：杨英， 赵广耀， 孟凡亮， YANG Ying， ZHAO Guang-yao， MENG Fan-liang东北大学,机械工程与自动化学院,辽宁沈阳,110004东北大学学报（自然科学版）JOURNAL OF NORTHEASTERN UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE)

3、2008，29(8)0次参考文献(9条)1.高云凯.蓝晓理.陈鑫 轿车车身模态修改灵敏度计算分析期刊论文-汽车工程 2001(5)2.胡志远.浦耿强.高云凯 轻型客车车身刚度灵敏度分析及优化期刊论文-机械强度 2003(1)3.张灶法.朱壮瑞.孙凌玉.陈南.孙庆鸿 白车身动态灵敏度应力分析的等效子结构法期刊论文-东南大学学报(自然科学版) 2001(2)4.魏兵.魏春梅.王为 汽车行驶平顺性的灵敏度分析期刊论文-湖北工业大学学报 2005(5)5.栗艳丽.葛如海.王若平.王怀.徐宏兵 客车车身结构的动应力频谱分析期刊论文-江苏大学学报(自然科学版)2003(4)6.Lan F.Chen J.L

4、in J Comparative analysis for bus structures and lightweight optimization 2004(10)7.Li H.Nimbalkar R.Kwasniewski L Finite element analysis of a transit bus 20048.Amaral N.Rencis J J.Rong Y M Development of a finite element analysis tool for fixture designintegrity verification and optimization 2005(

5、5)9.Kim K C.Kim C M A study on the body attachment stiffness for the road noise 2005(6)相似文献(10条)1.期刊论文 廖林清.徐科峰.雷刚.屈翔.LIAO Lin-qing.XU Ke-feng.LEI Gang.Qu Xiang 轿车白车身模态试验与有限元模态分析的对比 -重庆工学院学报（自然科学版）2009,23(1)以某轿车白车身为研究对象,利用模态试验分析方法研究该白车身的振动,用随机信号对白车身进行激励,测得固有频率、阻尼、振型等模态参数.并与该白车身的有限元模态分析结果进行对比,用分析结果的差别

6、评价该白车身动态特性.2.学位论文 刘焕广 轿车白车身结构有限元及其试验分析 2007随着计算机技术和数值分析理论的发展,以有限元分析技术为代表的CAE技术在现代汽车产品设计中扮演着越来越重要的角色,几乎贯穿了汽车设计的全过程;现代轿车车身广泛采用全承载车身,这种车身整体参与承受来自汽车其他各个总成的载荷,满足了结构轻量化和节能的要求,但其车身的刚度、模态等静、动态力学性能也需满足较高的要求.采用有限元方法对车身的结构力学性能进行理论分析在现代车身设计中得到广泛的应用,越来越受到人们的关注,国内外相关研究已经取得了相当大的成果.本文在调研国内外相关研究的基础上,建立了某轿车白车身有限元模型,并

7、进行了静态刚度和自由模态分析;相应地,对实际样车进行了静态刚度和模态试验测试.对理论分析与试验分析的结果进行了比较分析研究,掌握白车身的结构力学特性,验证有限元模型的司信性.在此基础上,指出其结构静、动态力学性能上的不足,为优化设计提供参考.结构优化设计也是本文讨论的一个方面,本文总结了相关文献资料,提出了基于灵敏度分析方法的有限元模型修正和结构参数优化方法,具有较好的实际应用价值.文中以地板总成为例建立了其参数化模型,对其进行了厚度/模态频率灵敏度分析,为整个白车身的灵敏度分析和结构优化奠定了基础. 在课题的进行过程中,针对遇到的一些问题进行了相关总结,如在建立有限元模型过程中,对焊点处理的

8、处理;在进行弯曲、扭转刚度分析和自由模态分析过程中,相应的边界条件确定、理论计算求解方法的选择;刚度、模态试验数据的处理等.总之,本课题较全面地对白车身结构分析的基本内容进行了理论分析和试验研究,分析结果对比具有较好的一致性,验证了所采用的各种处理方法的有效性,为车身结构的进一步优化提供了极具价值的参考和指导.3.期刊论文 杨英.赵广耀.孟凡亮.YANG Ying.ZHAO Guang-yao.MENG Fan-liang 某轿车白车身模态分析与试验研究 -东北大学学报（自然科学版）2008,29(7)以某轿车白车身为研究对象,基于有限元和静动态理论,在HyperMesh软件中,对白车身焊点进

9、行合理描述,建立了白车身有限元模型.用MSC.Nastran软件对白车身进行了模态模拟分析,得到白车身的固有频率及对应的各阶振型之间的关系;在试验中,采用固定式激振器对白车身进行单点激振,用多点拾振方法采集响应信号,通过对响应信号的分析处理,得到白车身的固有频率及对应的振型关系.将试验结果与理论分析结果进行对比,验证了白车身有限元模型的有效性.基于有限元模型,提出利用各阶模态的应变能分布,确定车身结构弹性变形最大位置的方法,可以有针对性地加强车身的局部刚度.利用有限元模型对白车身进行模态分析,对于提高车身的局部刚度和动态特性、优化车身结构、缩短产品开发周期、节省开发费用具有重要意义.4.期刊论

10、文 钱德猛.梁林.QIAN De-meng.LIANG Lin 某轿车白车身的轻量化设计研究 -合肥工业大学学报（自然科学版）2009,32(z1)文章建立了某轿车的白车身有限元分析模型,并根据白车身连接点刚度灵敏度分析,确定了白车身轻量化设计的设计变量;根据白车身自由模态分析,确定了轻量化设计的约束条件,从而建立了白车身轻量化设计的数学模型,通过轻量化设计给出了白车身的优化设计方案.5.期刊论文 仇彬.张代胜.张林涛.QIU Bin.ZHANG Dai-sheng.ZHANG Lin-tao 轿车白车身的有限元模态与试验模态分析研究 -农业装备与车辆工程2008(1)针对某轿车白车身进行有限

11、元建模及理论模态分析,科学地建立了白车身模态试验系统,依据模态确认准则验证了该白车身试验模态特性,将理论分析与试验分析结果对比,检验了有限元分析模型的精度,为车身的动态和结构设计提供了参考依据.6.学位论文 陈新垚 SANTANA2000GP白车身静态结构强度有限元模拟计算 2003随着汽车工业的发展，车身结构的设计分析方法也发生了日新月异的变化。当前，有限元建模和分析是计算车身的一种有效而实用的工具。应用计算机辅助分析和有限元分析的思想和手段，可大大缩短开发周期、减少资源消耗。 本文采用有限元模拟计算的方法，使用UG、I-DEAS软件建立了SANTANA2000GPII白车身的几何模型和有限

12、元模型，采用ANSYS软件进行静态结构强度模拟计算，与试验数据进行对比验证，并提出了相应的改进建议。7.期刊论文 段伟.石琴.张雷.刘钊.DUAN Wei.SHI Qin.ZHANG Lei.LIU Zhao 轿车白车身静刚度分析 -合肥工业大学学报（自然科学版）2008,31(6)文章在Unigraphics软件中建立了白车身的几何三维模型,用自行编制的接口程序生成命令流文件,将模型导入到ANSYS环境中,建立白车身有限元模型,探讨了大型复杂结构的有限元建模效率及其相关问题;用有限元理论分析了静态工况下承载式轿车白车身的刚度特性,通过对其刚度的分析,研究了车身结构不同部位的受力特性;进行了轿

13、车白车身刚度试验,验证了理论建模分析的合理性和可靠性.8.学位论文 张学荣 轿车白车身模态分析 2002该文基于有限元和模态理论,运用ANSYS6.0软件对某轿车白车身进行了模态分析,并通过实验验证有限元结果的正确性.采用三维造型软件建立车身的各个子部件,然后通过装配消除部件之间的干涉,通过接口输入ANSYS程序中.用壳单元与梁单元对整个白车身进行网格划分,建立了模态分析细化有限元模型.在计算过程中,讨论了加强筋、钣金件厚度、连接关系等对模态参数的影响.结果表明合理设置加强筋可以在质量增加很少的前提下使特定阶频率得到较大提高.此外连接处理方法对计算结果有一定的影响.对理论模型和实际结构分别进行

14、理论与实验模态分析,采用模态置信准则MAC对两者之间的相关性进行比较研究.结果表明前六阶振型模态置信准则均大于0.8,即两者的相关性较好.随后对车身结构振动特性进行了评价,针对存在的问题利用频率对厚度参数灵敏度方法进行结构修改.最后通过车身谐响应分析,检验结构修改的有效性.9.期刊论文 白桂彩.BAI Gui-cai 轻型客车白车身有限元建模与静动态特性分析 -机械制造与自动化2006,35(6) 以南京IVECO某车型为例,根据白车身总成及零件的装配关系建立了白车身三维实体模型.基于CATIA的三维实体模型在有限元分析软件中经过曲面和曲线的修改、曲面重构、结构的合理简化,建立了车身详细有限元

15、模型.对模型进行静态扭转和模态分析,寻找整车应力分布规律,并把应力集中的危险点位置与跑车试验结果进行对比,对车身设计具有一定的参考作用.10.学位论文 武力 轿车白车身结构建模研究及力学性能分析 2006以有限元法为基础的车身结构分析已成为一种面向车身结构设计全过程的分析方法，车身结构设计的过程也随之成为一种设计与分析并行的过程。现代车身结构分析不仅赋予了车身结构设计新的特点，促进了现代车身结构设计新趋势的形成，而且已成为车身结构设计中最有意义的内容。 白车身设计的初期阶段是白车身结构设计中保证性能的重要阶段，这个阶段留下的设计缺陷很难在后续的设计中弥补，因而应在白车身设计过程中依托计算机辅助

16、工程分析技术对车身特性进行实时地分析与评价，从而使得车身设计进一步高效化、系统化和规范化。 本文首先在分析车身外型曲面模型的基础上详细阐述了轿车白车身结构CAD模型的建立过程及各种商业软件之间的数据传输，在此基础上形成了白车身结构的有限元模型；随后对车身的弯曲刚度、扭转刚度和固有模态等基本力学性能指标进行了详细分析，在此分析的基础上，进行了车身结构的灵敏度分析和优化设计；最后考虑到车身设计的特点，构建了基于ANSYS有限元分析软件的车身开发平台。 本文的研究重点之一是基于车身外型曲面模型的白车身车体结构设计，通过解决衔接车身造型设计过程和车身结构设计过程的关键技术，建立了轿车车身外型曲面模型到轿车白车