摘要：复合材料在汽车车身轻量化结构设计中的应用受到了越来越多的关注,为了进一步改善和提高车身复合材料零部件结构动力特性分析中的数值精度等工程问题,本研究采用光滑策略重新构造层合三角形壳元并将其应用于车身复合材料零部件的动力特性分析中.该构造策略通过离散剪切间隙来消除剪切自锁,采用梯度光滑策略来合理调整车身复合材料结构的系统刚度矩阵,有效避免了过硬现象.通过光滑策略所构造的层合壳元分析了车身复合材料构件的动力特性,并与有限元商业软件计算结果进行了精度对比.研究结果表明,无论复合材料各层之间是正交或斜交情况,本研究所实施的光滑策略都能使车身复合材料零部件的模态计算结果精度得到一定的提高.

摘要：提出一种拼焊板(TWB)车门结构焊缝布局拓扑设计方法.考虑多刚度性能要求并采用双向渐进拓扑优化(BESO)算法作为设计蓝本,将传统的针对弹性模量的插值函数转换为厚度插值模型,然后根据不同的刚度工况推导出相应的灵敏度计算公式.结果表明:在厚度和体积分数给定的情况下,材料分布更具聚集性,即不同厚度区域的分界线更加明显;优化后的车门结构仅损失结构刚度的1%,就能降低接近30%的质量.

摘要：厚度或质量连续分布技术对车身薄壁结构的轻量化和性能设计有着非常重要,甚至起到决定性的作用,从设计方法上研究连续变厚度结构在车身零部件中的耐撞性应用是安全性设计所需的主要工作。本文研究一种较新颖的薄壁吸能结构,其管壁厚度按照幂指数形式连续分布,根据此分布特点推导出了该薄壁结构在等质量条件下与其他管状结构(比如均匀管、拼焊管和锥管等)之间相关参数的定量解析关系,给出了前者的耐撞性设计准则,评估了不同梯度对幂指数管耐撞性能的影响。分析结果显示,该新颖管状结构比其他截面管具有更理想的耐撞特性。然后,在2个设计区间内对梯度指数分别采样并构造近似模型,采用遗传算法作为求解器得出了非劣解前沿,研究发现高阶响应面近似模型得到的设计结果不一定是最优的。