摘要：车身结构在碰撞中承担着变形吸能、传递碰撞力以及维持生存空间的作用,基于耐撞性前提下的白车身轻量化设计,有助于提高车辆动力性与燃油经济性,降低排放。将车身结构碰撞形式分解为轴向压溃与横向弯曲两种工况,通过研究不同等级高强钢板与不同类型材料填充组合结构在两种工况下的吸能与抗弯性能,得到针对安全部件与模块的优化结论。将这些结论应用于某量产SUV车身,仿真分析表明该方法不仅提升了车身耐撞性能,同时降低了白车身质量,实现了车身的耐撞性与轻量化设计。

摘要：针对目前在概念车身设计中比较难解决的接头模拟仿真问题,采用解耦方法来实现参数化接头的建立和详细接头单元的刚度阵的求解,计算并转化出能够更加贴近于真实情况的参数化接头。本文详细介绍的参数化接头主要是由扭簧单元和球铰单元相互作用组成,并且全面地描述了参数化接头的模拟过程。通过实验研究,计算具有接头的车身刚度和不考虑接头情况的车身刚度,并与详细车身模型的结果进行对比,发现具有接头单元的概念车身模型更加贴近于详细车身模型的扭转刚度。结果显示,考虑接头因素可以大大提高概念设计的精度,能够更加准确的预测车身的结构性能,为今后的车身设计积累经验。

摘要：在金属薄壁圆管的基础上,引入圆弧形凹槽诱导结构并以其为研究对象,建立以凹槽数量及其半径为优化参数,以比吸能和压溃力效率为评价指标的多目标优化模型。分析研究均布设置诱导凹槽对结构吸能、最大峰值压溃力及压溃力曲线平稳性的影响。采用有限元软件LS-DYNA得到不同几何参数模型的碰撞响应,结合径向基函数法构造近似函数,并采用理想点法进行优化设计,得出使结构最优时的凹槽数量和半径,从而得到了理想的诱导凹槽优化结构。

摘要：在金属薄壁圆管(原模型)上设置圆弧形凸槽诱导结构并以其为研究对象,建立以凸槽个数及其半径为设计变量,以比吸能(SEA)最大化和最大峰值碰撞力(MaxF)最小化的多目标优化模型。在保证不影响薄壁构件吸能能力的情况下,通过对其结构的优化达到最大峰值碰撞力最小化的目的。采用有限元软件LS-DYNA得到不同几何参数模型的碰撞信息,结合径向基函数法构造近似函数,并采用理想点法求解多目标优化问题。分析了凸槽个数和半径对薄壁构件的比吸能和最大峰值碰撞力的影响,得到了理想的优化模型,为进一步研究实际吸能元件奠定基础。

摘要：在某款轿车的概念设计阶段,建立了概念车身结构的几何模型,采集了若干典型的车身梁截面。根据接头的力学特性,利用弹簧单元和刚性梁单元对接头进行了模拟,计算了车身5种典型接头的刚度。求取了概念模型的弯曲刚度、扭转刚度和模态,并与详细设计结果进行对比。结果表明,概念设计计算结果与详细设计的结果基本相近,说明采用所提出的概念设计方法,能够比较准确地预测车身结构的性能。

摘要：在车身结构概念设计阶段,需要对梁单元赋截面并调整截面的方向。研究了UG中调整截面方向的规律,设计了一种调整梁截面方向的工具。主要介绍了调整截面方向的方法:首先在UG的草图中建立简化的截面,利用坐标转换公式及形心公式计算主惯性轴,然后建立一个向量V控制草图中的截面方向,最后通过坐标变换得到空间调整截面方向的向量。利用此工具对某款轿车进行了分析,结果表明,采用此方法不仅大大提高了车身结构概念设计的效率,而且提高了设计的精度。

摘要：为了提高圆截面金属薄壁构件的抗撞性,在其上引入圆弧形凹、凸2种诱导槽结构并以其为研究对象。建立以诱导槽数量及其半径为优化参数,以比吸能(SEA)和压溃力效率(CFE)为评价指标的多目标优化数学模型。讨论了均布设置的诱导凹槽、凸槽对结构吸能、最大峰值压溃力及压溃力曲线平稳性的影响。采用全因子试验设计选取设计样本点,通过有限元软件LS-DYNA得到不同样本点的碰撞响应,结合径向基函数法构造优化指标的近似函数,并采用理想点法进行优化设计。研究结果表明:优化后凹、凸2种诱导槽结构与原模型相比,压溃力效率分别提高了53.22%、102.15%,最大峰值压溃力各降低了52.1%、57.49%,压溃力曲线更趋于平稳;由于施加诱导槽造成结构整体质量增加,导致优化后凹、凸2种诱导槽结构的比吸能分别比原模型各减少了4.05%、7.99%,与大幅降低的最大峰值压溃力相比,很好地达到了提高抗撞性的目标。

摘要：通过深入研究快速计算方法的基础理论及其对工艺、计算方面的简化和假设,给出了该计算方法的适用条件,即应变路径线性条件,汽车上绝大部分弯曲、压形、翻边和简单拉延的零件都满足上述条件。从最满足线性加载条件的、简化和假设最少并且产品设计中出现问题较多的伸长类翻边结构入手,利用精确计算结果对快速计算结果及参数设定进行测试和校准,并给出该计算方法的评判标准和注意事项。通过计算结果对比可知,精确计算与快速计算偏差在±10%以内,因此利用快速计算方法进行伸长类翻边结构的工艺评审是可行的。

摘要：在金属薄壁圆管(原模型)的基础上,分别引入不同形式的圆弧形诱导槽结构并以其为研究对象,建立以诱导槽半径、槽端距、槽间距为优化参数,以比吸能和最大峰值碰撞力为评价指标的多目标优化模型。分析研究了诱导凹槽、凸槽及凸凹交替的诱导槽结构对薄壁构件吸能、最大峰值碰撞力的影响。采用有限元软件LS-DYNA得到不同几何参数模型的碰撞响应,结合径向基函数法构造近似函数,并采用理想点法进行优化设计,得出使结构最优时的不同形式的诱导槽半径、槽端距及槽间距,从而得到了不同形式的理想诱导槽优化结构。

摘要：车身结构概念设计是车身设计过程中的重要环节,为了提高车身的设计效率和精度,在概念设计阶段对车身进行结构分析至关重要,以某款轿车为原型,采用UG软件对车身结构进行了简化,建立了车身的简化几何模型,根据截面力学性质对车身梁截面进行了简化并计算了相关的力学参数,建立了接头的刚性方程并进行解耦得到接头分支的刚度值,采用弹簧单元和刚性单元模拟了接头单元,创建了车身有限元模型,计算了车身刚度和模态,将仿真结果与详细设计结果进行对比,验证了该设计的可行性。