基于HyperWorks的卡車車身有限元分析及改進(jìn)研究.pdf

1、隨著汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真分析技術(shù)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外的汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用，顯著地提高了汽車設(shè)計(jì)水平和效率。有限元分析方法與現(xiàn)代數(shù)學(xué)優(yōu)化理論相結(jié)合而成的虛擬仿真優(yōu)化技術(shù)，作為現(xiàn)代車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要方法，可以在試制樣車之前，模擬零部件及整車的性能和工作狀況，避免傳統(tǒng)上的設(shè)計(jì)-試制—測(cè)試—改進(jìn)設(shè)計(jì)—再試制的重復(fù)過程，縮短了開發(fā)周期，減少了人力、物力和財(cái)力上的消耗，使開發(fā)的產(chǎn)品更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本文以某卡車的車身有限元模型為研究對(duì)

2、象，探討了數(shù)學(xué)優(yōu)化方法在車身結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
　　 本文首先建立了某卡車車身的有限元模型，并對(duì)有限元建模過程中的幾何清理、網(wǎng)格劃分、焊點(diǎn)模擬等過程進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹。然后對(duì)有限元車身模型進(jìn)行了模態(tài)分析及靜態(tài)彎曲剛度分析和靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度分析，通過模態(tài)分析發(fā)現(xiàn)該卡車車身在怠速工況時(shí)可能因發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)而發(fā)生共振現(xiàn)象，因此該車身的初階模態(tài)頻率有待于優(yōu)化提高。
　　 在本文的第四章中比較詳細(xì)地介紹了優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論和方法。

3、并用尺寸優(yōu)化方法對(duì)車身板件的厚度進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到了車身初階頻率提高的優(yōu)化效果，并減輕了車身的質(zhì)量。接著使用拓?fù)鋬?yōu)化和形貌優(yōu)化方法以車身項(xiàng)蓋為設(shè)計(jì)對(duì)象，進(jìn)一步提高了車身的初階模態(tài)頻率。通過本文的研究表明各種優(yōu)化方法能夠起到優(yōu)化車身性能的目的。
　　 本課題中選用美國(guó)Altair公司的HyperWorks系列軟件作為工作平臺(tái)，對(duì)文中運(yùn)用到的子程序HyperMesh、OptiStruct、RADIOSS及HyperView也做了簡(jiǎn)要的介