基于以界面力度量的车身承载度的客车结构优化研究.pdf

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1、2016年(第38卷)第8期汽车工程AutomotiveEngineering2016(V01．38)No．8基于以界面力度量的车身承载度的客车结构优化研究张苗莉1，任金(1．吉林大学汽车工程学院，长春130022；东1，周姗姗22．一汽轿车股份有限公司，长春130011)2016146[摘要]在传统的评价方法基础上，采用车身结构承载度的另一种度量方法——界面力法，对某半承载式客车的车身承载度进行了分析，并以提高车身承载度为目标，对该客车的结构进行了改进。首先，通过计算结构应变能密度发现车身结构承担载荷较少，没有充分发挥车身材料的性

2、能，且不同环结构承担的载荷不同，整车后部环的承载度大于前部的环。其次，根据应变能分析结果选定底架部分零件(前后纵梁和行李仓构件)作为优化对象，并以它们的截面尺寸和厚度作为优化变量，制定实验方案并进行了优化。对改进后的结构与原结构的性能(强度、弯曲刚度、扭转刚度和低阶模态)进行了对比分析。结果表明，优化的结果比较理想，说明界面力法能准确地计算出车身各个环结构的承担载荷和载荷在车身上的分布情况，为有针对性地进行结构改进提供了优化方向。文中采用的车身承载度指标能有效权衡车身和底架的材料分配，可作为衡量客车结构合理性的一个指标和结构优化目标

3、。关键词：客车；车身承载度；界面力；结构优化AStudyonCoachStmctureOptimizationBasedonLoadRatioofVehicleBodyMeasuredbyInteIfaeeForceZhaIlgMiaolil，RenJindon91&ZhouShanshan21．c02圮萨旷A以。删沁En班n贸^增，埘汛踟洫巧蚵，吼㈨凡gc^un130022；2．删形cⅡrco．厶d．，肌o，lgc^“n130011[Abstract]0nthebasisoftraditionalmethods，anotherme

4、asuringmethodforloadratioofvehiclebody，i．e．interfacef．oreemethodisadoptedtoanalyzethe10adratioofasemi—monocoquebodyofacoachandmodif．yitsstmcturewithincreasingits10adratioasobjective．Firstlyitisfoundbythecalculationofthestrainenerg)rdensityofstmcturethatthebodystructure

5、bearslesserload，itsmaterialinsumcientlyful61lsitsfunction，anddifkrentringsbeardifkrentloadswiththe10adratioofringsinrearpositionhigherthanthoseinfI-ontposition．Thenbasedontheresultsofstminenergydensityanalysis，somepartsinunde卜fhme，suchasf而ntandrearlongitudinalrailsandl

6、uggagecompartmentareselectedtobeoptimized，withtheirsectionsizeandthicknesstakenasoptimizationVariables，andthepeIfo瑚ancesofstlllcturemodi6ed(strength，bendingstifmess，torsionalstifhessand10w-ordermodalf}equencies)areanalyzedandcomparedwiththoseoforiginalone．Theresultssho

7、wthattheoutcomeofopti-mizationissatisfactory，demonstratingthatinterfaceforcemethodcanaccuratelycalculatetheloadsbomebyeachringstlllctureofbodyandtheirdistribution，guidingthedirectionoftargetedstlllcturemodi6cationandoptimiza—tion．711heloadratioindicatoradoptedcaneffbct

8、ivelyjudgethematerialdistributionbetweenthebodyandunder—frameofVehicleandcanbeanindicatorofmeasuringtherationalityofc