某SUV白車身結(jié)構(gòu)分析與輕量化研究.pdf

1、白車身作為汽車的重要總成之一，其重量約占整車的30％～40%，空載行駛時(shí)，約70%的燃油消耗在車身重量上，因此，減輕白車身重量會(huì)對(duì)整車輕量化起到相當(dāng)巨大貢獻(xiàn)。白車身結(jié)構(gòu)輕量化研究必須保證車身滿足各項(xiàng)結(jié)構(gòu)性能要求的前提下，采用合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，提高零件材料的利用率，達(dá)到車身輕量化的目的。
　　本文結(jié)合輕量化優(yōu)化理論與企業(yè)工程實(shí)際，以某國(guó)產(chǎn) SUV白車身為研究對(duì)象，綜合考慮車身結(jié)構(gòu)的靜動(dòng)態(tài)剛度、多工況強(qiáng)度和局部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等性能，以零部

2、件板厚為變量，對(duì)車身進(jìn)行多目標(biāo)輕量化研究。主要內(nèi)容如下：
　?。?）白車身有限元建模。以白車身三維數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，首先將整個(gè)車身劃分成多個(gè)分總成，詳細(xì)介紹各分總成的建模規(guī)范，然后將各分總成裝配起來(lái)建立了白車身有限元模型，系統(tǒng)總結(jié)出一套白車身建模流程。
　?。?）車身結(jié)構(gòu)性能有限元分析。依據(jù)企業(yè)對(duì)車身整體結(jié)構(gòu)性能的要求和試驗(yàn)方法規(guī)范，對(duì)已建好的白車身有限元模型依次進(jìn)行車身彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度、低頻固有模態(tài)、多工況強(qiáng)度和頂蓋抗凹性能分

3、析，并對(duì)車身強(qiáng)度不足的區(qū)域進(jìn)行優(yōu)化。
　?。?）車身靈敏度分析。結(jié)合生產(chǎn)制造的可行性，選出白車身中有降重潛力的92個(gè)部件，分別進(jìn)行質(zhì)量、模態(tài)和剛度靈敏度分析，選出板厚對(duì)性能影響較大的零部件來(lái)優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)性能，然后引入相對(duì)靈敏度概念，計(jì)算出模態(tài)對(duì)質(zhì)量，剛度對(duì)質(zhì)量的相對(duì)靈敏度，選出對(duì)性能影響較小，對(duì)車身減重貢獻(xiàn)較大的零部件用于車身輕量化優(yōu)化。
　　（4）車身多目標(biāo)輕量化研究。以靈敏度計(jì)算選出的12個(gè)用于增強(qiáng)車身彎曲剛度和33個(gè)用