基于碰撞安全性的轿车车身结构轻量化设计(1)

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1、基于碰撞安全性的轿车车身结构轻量化设计机电工程学院2017年3月本科生毕业设计（论文）文献综述论文（设计）题目作者所在系别作者所在专业作者所在班级作者姓名作者学号指导教师姓名指导教师职称完成时间毕业设计（论文）文献综述轻量化车身设计摘要：本课题是棊于碰撞的安全性，对轿车的车身结构进行轻量化设计。论文以某轿车为例，在保证刚度和模态的前提T，以车身质量最小化为优化I；标，对车身零件的厚度进行优化设计计算，根据零件的可制造性和加工成本对优化的零件厚度进行调整。应用有限元分析方法对轿车的正面碰撞进行模拟计算，对轻量化的设计结果进行对比分析，根据碰撞结果对优化

2、的车身零件厚度进行调整，使轻量化的车身满足碰撞安全性的要求。关键词：轻量化设计、车身碰撞、安全性、模拟Abstract：Thistopicisbasedonthesafetyofthecollision,thelightweightdesignofcarbodystructure.Paperbyacarasanexample，onthepremiseofguaranteethestiffnessandmodal，bodyqualityminimizingtheoptimizationgoal，tooptimizethethicknessofthebo

3、dypartsdesignandcalculation，accordingtothemanufacturabilityofpartsandtoolingcoststooptimizethethicknessofthepartstoadjust.Finiteelementanalysismethodisappliedtosimulationofthefrontofthecarcollision,comparingwiththeresultsoflightweightdesignanalysis,accordingtotheresultofthecoll

4、isionofthicknessadjustment,optimizationofthebodypartsmadeoflightweightbodytomeettherequirementsofthecollisionsafety.Keyword：Lightweightdesign，carcrash，security，simulation引言当今环保与能源问题己经成了世界共同关注的问题，汽车行业也逐步向环保与节约能源的方向前进，而汽车轻量化设计的研究正是解决这一问题的重要课题。长安汽车工程院提出了基于灵敏度分析和侧面碰撩的汽车车身结构轻量化设计方法。

5、首先以车身结构零件的板厚为设计变量，白车身的模态和刚度为约束条件，白车身质量最小为目标，分析了零件板厚关于车身模态和刚度的灵敏度。选取对车身模态和刚度以及抗撩性不敏感的车身零件的板厚，进行以白车身质量最小为目标的优化计算。优化结果使车身减轻14.8kg。轻量化后的整车和乘员约束系统进行了侧面碰撩的模拟计算，并与轻量化前的结果进行了对比，对整车耐撩性和乘员的安全性进行对比校核，根据碰撩结果对车身零部件的厚度进行了再调整。结果表明，轻量化后的车身满足碰撩安全性的要求，假人的C-NCAP得分也是可接受的。合肥工业大学高立新提出了面向整车性能的轿车集成开发流

6、程，构建了包括目标设定与分解及验证过程在内的V字型整车开发流程阁；并以整车正向开发中的瓶颈问题为主线，围绕底盘和车身这两大复杂系统的设计与开发，着重对扭转梁式后轴的拓扑优化设计和车身前纵梁结构的安全性能设计展开了详细的研究，并建立了面向正向设计的汽车性能仿真优化综合开发平台。研宄结果表明，采用以上流程、关键技术和方法，不仅实现了整车结构轻量化目标，而且满足各项性能的要求一一总体性能优于标杆车型。陈晓斌以国产某自主研发轿车为例，介绍了整车开发流程及前期开发过程中有限元数值模拟所涉及的开发内容，同时详细论述了整车有限元建模方法。设计并进行了国产某自主研发

7、轿车白车身模态试验。由试验结果分析得到了G车身结构模态频率和振型，获得了G车身的动态特性。还对国产某自主研发轿车0车身的灵敏度分析及优化计算。通过灵敏度计算识别出了对刚度及重量影响较大的零件。通过正面碰撞试验的变形时间历程及整车结构变形验证了整车碰撞有限元模型的有效性后，首次将正面碰撞与侧面碰撞的数值仿真联合应用于车身轻量化设计前后的整车结构抗撞性能研宄。提出了棊于引擎盖刚度与行人头部保护要求的轻量化设计方法。奇瑞汽车研宂院与上海交通大学研宂院以某型轿车为例，建立Y车身的有限元模型，应用以灵敏度分析为基础的修正可行方向优化算法，在保证车身刚度和模态性

8、能不降低的前提I，以车身结构质量的最小化为R标，优化车身零件的厚度，从而实现车身结构的轻量化，车身减轻的质量