基于灵敏度分析的白车身扭转刚度优化-论文.pdf

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1、第23卷第4期计算机辅助工程V01．23No．42014年8月ComputerAidedEngineeringAug．2014文章编号：1006—0871(2014)04．0021．05DOI：10．13340／j．cae．2014．04．005基于灵敏度分析的白车身扭转刚度优化郑孟，李阳，郝海舟，张健(中国汽车工程研究院a．汽车安全技术研究中心；b．汽车轻量化工程技术研究中心，重庆401122)摘要：为提高某量产车型白车身(BodyinWhite，BIW)扭转刚度，提出一种基于灵敏度分析的BIW刚度优化方法．深入阐述灵敏度分析原理和车身刚度优

2、化策略，分析该车型车身开发中的37个低成本横向构件的料厚变化对BIW扭转刚度的影响．通过对BIW有限元模型的计算和分析，验证优化策略并对比优化前后的BIW扭转刚度性能．结果表明该方法以较低成本就可达到车身扭转刚度的较大提高．关键词：汽车；白车身；扭转刚度；灵敏度优化；模态；1阶扭转中图分类号：U461．7；U461．91文献标志码：BBIWtorsionstiffnessoptimizationbasedonsensitivityanalysisZHENGMeng，LIYang，HAOHaizhou，ZHANGJian(a．Automotive

3、SafetyTechnologyResearchCenter；b．AutomotiveLightweightEngineeringTechnologyResearchCenter，ChinaAutomotiveEngineeringResearchInstitute，Chongqing401122，China)Abstract：ToimprovethetorsionstiffnessoftheBodyinWhite(BIW)foramassproductionautomobile，aBIWstiffnessoptimizationmethodi

4、sproposedonthebasisofsensitivityanalysis．Thetheoryofsensitivityanalysisandtheautomotivebodystiffnessoptimizationstrategyareelaborated．Bychangingthethicknessesof37lowcostcrossmembersduringtheautomotivebodydevelopment，theeffectofthechangeonBIWtorsionstiffnessisanalyzed．Thecalc

5、ulationandanalysisontheBIWfiniteelementmodelverifytheoptimizationstrategyandtheperformanceofBIWtorsionstiffnessarecomparedbeforeandafteroptimization．Theresultshowsthatthemethodcangreatlyimprovetheautomobilebodytorsionstiffnessinlowercost．Keywords：automobile；bodyinwhite；torsi

6、onstiffness；sensitivityoptimization；mode；first—ordertorsion标．在节约成本的约束下，如何提高BIW整车扭转0引言刚度并兼顾车身轻量化要求，需要选择最佳优化对现代轿车普遍采用承载式车身设计，车身直接象和优化策略．车身轻量化设计不仅是单纯的车身承受路面载荷和多工况载荷输入．白车身(Bodyin质量减轻，而是车身质量与车身力学性能之间的平White，BIW)扭转刚度是承载式车身的重要力学性衡和取舍，其目标是以较小的质量代价获得较大程能指标，同时也是衡量车身轻量化水平的重要指度的车身力学性能提升

7、．收稿日期：2013—08—08修回日期：2013-10—18基金项目：国家科技支撑计划(2011BAGO3B00)；汽车轻量化共性应用技术平台建设项目(2011BAG03B06)作者简介：郑孟(1982一)，男，浙江乐清人，工程师，硕士，研究方向为车身结构及碰撞安全，(E—mail)danielzheng@163．conhttp：／／www．chinacae．Oil第4期郑孟，等：基于灵敏度分析的白车身扭转刚度优化23图3横向构件相对车身扭转刚度的灵敏度Fig．3Sensitivityrelativetobodytorsionstiffnes

8、sofcrossmembers在钣金件模具允许设计变更的合理工艺范围尺寸优化，见表1．根据表1中料厚优化后尺寸进行内，取相对灵敏度较大的l0个构件进行