外文翻译 - 基于碰撞安全性的轿车车身结构轻量化设计

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1、密级分类号编号成绩本科生毕业设计(论文)外文翻译原文标题ALightweightOptimizationMethodofVehicleBodyStructureDesign译文标题车身结构轻量化优化设计方法作者所在系别机电工程学院作者所在专业车辆工程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讲师完成时间2017年3月10译文标题车身结构轻量化优化设计方法原文标题ALightweightOptimizationMethodofVehicleBodyStructureDesign作者ZhixiangLi原文出

2、处ProceedingsoftheFISITA2012WorldAutomotiveCongress摘要：轻量化车身可以有效减少排放污染物，提高防撞性能和动态性能。轻量级指数与车身质量成比例，与扭转刚度成反比，用于评估车身结构的轻度度。可以根据增加的扭转刚度和减小质量降低轻量级指数。车身刚度的计算是一个线性过程，可以通过有限元分析高精度模拟。在本文中，通过使用CAE分析软件研究了车身的扭转刚度。模拟后，根据车身质量和扭转刚度计算轻量级指数。为了改善轻质指数，应优化车身结构，以改善扭转刚度和减轻体重。当考虑燃料经济性

3、时，车辆的重量起到显着的作用，因此，车辆的车体结构是减轻重量的主要焦点。然而，车身结构在支撑其他车辆部件，在碰撞情况下保护乘客和整体车辆性能方面发挥重要作用。关键词：轻量化扭转刚度地形优化灵敏度分析1前言车身质量是车辆整体的主要组成部分，通常是帐户占整个质量的30％以上。汽车重量直接影响车辆被动安全性能NVH性能，废气排放和车辆处理性能具有国家汽车排放法规和安全法规越来越严格，对汽车的要求重量变得更加严格，如何设计汽车产品来满足所有法律在规章制度的前提下，尽量减少体质，成为其中之一汽车行业的主要研究方向。轻型车身设

4、计方法，采用先进的生产技术，创新材料和优化设计技术优化车身初步设计的结构，以达到目标设计性能最佳车身结构质量[2]。当一辆汽车在路上行驶时，它会持续一个各种不均匀路面的载荷，这些载荷可分为弯曲载荷和它们是扭转载荷，而车辆结构上的扭转载荷更严重可能导致门变形，密封条脱落，体结构局部变形或即使是局部裂缝，所以车身扭转刚度是最基本和最重要的一表现车身结构。在本文中，使用有限元分析研究了车身的扭转刚度，得到优化部件规格和结构，以改善车身扭转刚度并减少体重。可以使用模拟分析来分析车身的扭转刚度和实验分析，仿真分析采用有限元法

5、建立实际扭转刚度实验模型，然后计算其刚度计算。目前电脑的性能可以及时有效地进行计算出一个高度详细的有限元汽车车身模型，具有满意的精度。谢谢到CAE方法它将节省大量的测试成本，及时指导车身的设计结构，提出优化方法;有限元法已经成为在车身特性设计和分析过程中不可或缺的[3]。10在结构优化过程中，首先，敏感性分析应该是对的以设计变量的灵敏度来确定目标[4]然后根据灵敏度修改设计变量以获得最佳设计目标与约束条件。设计变量的灵敏度与A轻量级优化方法相关其目标函数是由客观因素的变化来衡量的单位设计变量的变化，灵敏度分析是op

6、ti的基础可以根据敏感度进行结构分析，优化结构分析，这将节省大量的计算时间并改进优化因此，在工业中期望提供一种改进的轻型汽车车身结构，特别是车身框架，其保持所需的强度，刚度和稳定性特性，以满足乘客安全和车辆性能标准。此外，身体结构应当可使用现有技术和材料制造，以实现减轻重量而不增加成本。此外，主体结构应该能够减少总成分，以进一步降低成本和制造时间。2灵敏度分析的基本理论从结构分析可以分为动态分析和静态分析两个方面，结构敏感性分析也可以分为动力敏感性分析和静态敏感性分析。动态灵敏度分析包括特征值灵敏度分析，传递函数灵

7、敏度分析和动态响应敏感性分析。静态敏感性分析可以是压力，位移等。对于车辆，灵敏度分析是指车身刚度强度，自由模式和敏感性分析的应变能，部分结构参数包括材料厚度和横截面转动惯量[5

8、。有两种计算灵敏度的方法，推导方法和伴随结构的方法。直接推导法，是亲由胡力构成R.KapoorM.P，然后由许多人开发和推广人们在广泛的领域。直接推导法具有明显的物理意义概念，简单的数学理论方便计算可扩展从一阶敏感度到高阶灵敏度，因此是广泛的在工业领域[6]。3BIW扭转刚度分析汽车BIW的有限元模型由769862组成元素包括三角形元素和四

9、边形元素重量为371.2公斤。为了比较车辆扭转刚度试验过程中的有限元分析模型需要使用直径为50mm的梁单元进行模拟测试设备如图有限元边界条件分析模型如图1所示。3，左右后方的震动塔都很硬点被限制在X，翻译DOF左右前方震动吸收塔受限于X方向DOF。负载被施加到两个前冲击塔的中心在垂直方向这是平等的，但与相反的方向。负载通过公式F=M/L获得，其中M是测试扭矩