基于梁单元的车身结构性能快速评估系统的开发.pdf

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1、第2期机械设计与制造2010年2月MachineryDesign&Manufacture217文章编号：1001—3997(2010)02—0217-03基于梁单元的车身结构性能快速评估系统的开发术张红哲1,2张树仁侯文彬(长春理工大学机电工程学院，长春130022)(大连理工大学机械工程学院，大连116024)(大连理工大学汽车工程学院，大连116024)Thedevelopmentofarapidstructuralpropertyevaluationsystemforcarbodybasedonb

2、eamelementZHANGHong-zhe1,2ZHANGShu—ren．HOUWen-bin。(CollegeofMechanicalElectroniealandEngineering，ChangchunUniversityofScienceandTechnology，Changchun130022，China)(SchoolofMechanicalEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China)(SchoolofAutom

3、otiveEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China)【摘要】采用模板的方法构建了参数化的白车身概念设计线框模型，基于梁单元建立了柔性的车构有限元分析模型；建立了基于真实截面形状的参数化车身梁截面库，可直接计算截面的特一~g4a；了单元接头实现了对接头参数化精细模拟，提高了车身结构有限元模型的仿真分析精度；最后以实形式给出了该模型和详细车身结构模型的结构仿真分析的结果对比，结果表明采用梁单元模型构建车身结构符合车身设计初期的精度

4、要求，并具有结构简单、计算速度快、易实现参数化等优点，适合在车身设计概念a-&快速评估车身的结构性能。关键词：车身设计；梁单元；参数化；接头模拟【Abstract】TheparametricframemodelofcarboinwhiteW(1Sbuiltbythemethodoftemplate．ThebeamelementWaSadoptedtoconstituteaflexibleFEManalysismode1．ThedatabaseofparametricsectionofbodyWasbui

5、lttostoresectionswithrealshapeandjointelementWasusedtosimulatethejointinthebodywhichwouldimprovetheprecisionofmodelofbody．AnanalysisexamplewhichWascontrastbetweensimplemodelwithbeammeshinadvancedesignanddetailmodelindetaildesignWasgiven一nally．Theresultsh

6、owntheprecisionofthemodelwithbeamelementisfittotherequirementofadvancedesignofCarbody．Moreover，thecatbodymodelhassomeadvantageswhicharesimplestructure，rapidcalculatingandeasytoparameterize．Therefore，itisfeasibletoevaluatethestructuralproperty"ofCarboinad

7、vancedesignusingbeamelementmode1．Keywords：Bodydesign；Beamelement；Parametric；Jointsimulation中图分类号：TH16，TS941．26，U463．82文献标识码：A1弓i言数化模型，且该模型还应该能够被快速计算，能够预估出具有真现代车身结构设计一般分为概念设计阶段和详细设计阶段。实结构车身的结构性能，如弯曲刚度、扭转刚度和低阶模态等。概念设计阶段是身结构设计中保证结构性能的重要阶段。在概由于在车身概念设计阶段，只需控制

8、车身总体尺寸和性能参念设计阶段中所产生的设计缺陷往往不能在以后的设计中加以数，而不需考虑局部的细节特征，考虑到目前的轿车车身基本依弥补Ⅲ。从成本上说，在概念设计阶段结束时，全部车身设计过程靠梁的承载，因此本文采用线框模型来进行车身结构的描述，以成本的大约7O％就已经确定下来，可见，概念设计阶段所做的工梁单元为主构造车身结构分析模型，其优点如下：作对后续工作有很大的影响。目前各大汽车公司都以高质量、低(1)易于实现车身的参数化，便于设计人员通