基于NASTRAN的某SUV車身剛度及模態(tài)的仿真與優(yōu)化.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、現(xiàn)代社會生活中人們對汽車的要求不僅僅滿足于汽車的功能上,對汽車結構和性能的要求也在不斷的提高,而車身是影響整車各種性能指標的重大因素之一?,F(xiàn)代城市SUV幾乎采用承載式車身,車身整體承受了來自汽車的各個總成的載荷,如動力總成系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)及排氣系統(tǒng)等,這就對其剛度等靜態(tài)力學性能和模態(tài)等動態(tài)力學性能提出了更高的要求。在車身的現(xiàn)代化設計中,以有限元分析為代表的CAE技術起著相當重要的作用,幾乎貫穿了汽車設計的全過程,有限元法的使用不僅可以大幅

2、度的縮短新車型的研發(fā)周期,還降低了項目的研發(fā)成本。
  本文研究內容來自于某SUV白車身結構性能的研究項目,主要是利用靜力分析、模態(tài)分析、車身結構靈敏度分析等理論,結合以有限元分析為代表的CAE仿真技術,對白車身進行了分析,并與實驗值進行對比,確保仿真的準確度。本文主要針對車身剛度和模態(tài)的優(yōu)化分析與研究,使車身結構滿足彎曲剛度、扭轉剛度和固有模態(tài)、接附點動剛度這些基本力學性能要求,同時使車身的靜、動態(tài)特性得到改善;建立了零件板件厚

3、度與剛度、模態(tài)的靈敏度關系,利用單目標尺寸優(yōu)化,在不降低剛度和模態(tài)的基礎上,最大程度降低車身的質量。本文主要的研究內容如下:
  建立了白車身的有限元模型,介紹了有限元建模的基本流程以及建模常用的材料參數(shù),對車身的細節(jié)特征進行了簡化,利用2D單元和3D(四面體)單元對車身進行了網格的劃分,建立了詳細的有限元模型。
  對白車身結構進行了模態(tài)分析(一階扭轉模態(tài)和一階彎曲模態(tài))、剛度分析(彎曲剛度和扭轉動剛度)以及對主要安裝點動

4、剛度進行了分析并作了相關評價,并對仿真值與實驗值進行了對比分析,個別模態(tài)和接附點動剛度未達到經驗值要求,最終通過改進后端局部結構和連接點部位的結構對模態(tài)和原點動剛度進行了控制。對車身的相對較弱部分進行合理而有效的增強,有效的提高了車身的模態(tài)以及剛度。
  對白車身的彎曲剛度、扭轉剛度、一階扭轉模態(tài)、一階彎曲模態(tài)進行靈敏度分析,找出了靈敏度相對較大的鈑金件,然后利用OptiStruct軟件進行了單目標(厚度)尺寸優(yōu)化,經優(yōu)化后,使白

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