概念设计阶段车身接头结构优化设计研究

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1、学校代号10532学号S12021044分类号U463.82密级公开硕士学位论文概念设计阶段车身接头结构优化设计研究学位申请人姓名王超培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称宋凯讲师学科专业机械工程研究方向车身结构快速优化论文提交日期2015年05月27日学校代号：10532学号：S12021044密级：公开湖南大学硕士学位论文概念设计阶段车身接头结构优化设计研究学位申请人姓名：王超导师姓名及职称：宋凯讲师培养单位：机械与运载工程学院专业名称：机械工程论文提交日期：2015年05月27日论文答辩日期：2015年06月02日

2、答辩委员会主席：龚金科教授ResearchonOptimalDesignofJointinVehicleBodyinConceptDesignPhasebyWANGChaoB.E.(ShandongUniversityofTechnology)2011AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinMechanicalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUn

3、iversitySupervisorLecturerSONGKaiMay，2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研巧成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：么造日期：＞方年碱吗曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意

4、学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行。检索，可［＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１。保密□，在年解密后适用本授权书。＿＿２。不保密口。请在Ｗ上相应方框内打。Ｖ。（）《々音作者签名：Ｉ狂日期：年月＾日导师签名：日期；＞玉年曰帝？巧概念设计阶段车身接头结构优化设计研究摘要随着我国汽车工业的飞速发展，汽车市场的竞争也日益激烈，消费者对车身刚度、强度

5、、耐久性和安全性的要求越来越高，这就需要在汽车的概念设计阶段采取快速有效的车身结构设计，在保证车身性能和质量的同时，又能够缩短设计周期、降低开发成本。在汽车的概念设计阶段，车身整体布置和外型尺寸往往受到车型定位和造型的限制，改动余地较小；而车身接头结构和关键截面的设计空间较大，而且接头往往是车身结构中较为重要的区域，所以在概念设计阶段尽早对接头区域等车身关键结构进行刚度设计，对于提高整个车身结构设计效率有着重要意义。本文首先详细介绍了车身概念设计中的设计方法，包括有限元法、隐式参数化、接头模拟方法和概念车身建模方法，以上方

6、法是开展车身结构概念设计的基础。通过对比其中的优劣，选择了适合本文的设计方法：隐式参数化及其建模技术。其次本文在概念设计阶段对接头结构展开研究，首先开展了接头结构因素对整车性能的影响研究工作。利用参数化白车身模型，通过灵敏度分析找到敏感度最高的关键接头位置。针对接头结构控制因素：截面形状、厚度和过渡区域尺寸对整车刚度性能影响进行了DOE分析，通过主效应图直观显示两者之间的关系，研究表明相对于传统的截面力学参数值的简化方法，基于具体几何形状的研究更有实际意义。其次利用参数化接头模型研究了接头结构因素对接头刚度的影响。通过分析

7、截面尺寸、截面力学参数、接头刚度、整车刚度的内在联系，以及根据接头在整车工况中的变形提取出的接头刚度，提出了具体问题具体分析的理念，即针对特定的工况，针对性的研究接头刚度。最后提出了一种基于隐式参数化技术的接头结构概念开发流程。以某新车型开发为例，建立了参数化接头子模型，模拟接头在整车中的受力状态，并结合本文的研究结果，选择合适的目标与约束并建立了符合工程需要的截面形状、厚度和截面位置变量。利用Isigh软件进行集成，采用NSGA-II遗传算法实现了多目标优化。本文研究表明：该方法有效解决了概念设计初期由于难以建立详细有限

8、元模型以及无法进行车身接头结构设计而带来的设计问题，在车身概念设计阶段确定满足设计目标且符合工程要求的接头形状。优化结果的工程实用性证明该方法不仅对接头的正向设计有一定的指导意义，而且能够极大提高接头概念设计的效率。关键词：概念设计；车身接头结构；隐式参数化；试验设计；多目标优化II硕士学位论文Abst