基于DOE方法的客车车身骨架尺寸优化-论文.pdf

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1、第33卷第4期重庆交通大学学报(自然科学版)Vo1．33No．42014年8月0URNALOFCHONGOINGJIAOTONGUNIVERSITY(NATURALSCIENCEAug．2014doi：10．3969／j．issn．1674—0696．2014．04．33基于DOE方法的客车车身骨架尺寸优化康元春，李园，高永正(湖北汽车工业学院汽车工程系，湖北十堰442002)摘要：为减轻客车车身骨架总重量，利用HyperMesh建立了某客车车身骨架的有限元模型，进行了静力分析及模态分析。提出采用使用DOE及极差分析和方差分析，确定车身骨架梁截面最优尺

2、寸方案。得到的新车身骨架模型与原模型相比重量减轻了123．5kg，并满足动静态要求，达到轻量化设计的目的。研究表明，该车身骨架设计合理。关键词：车辆工程；轻量化设计；车身骨架中图分类号：U463．82文献标志码：A文章编号：1674—0696(2014)04—160—04SizeOptimizationofBusBodyFrameBasedonDOEKangYuanchun，LiYuan，GaoYongzheng(AutomobileEngineeringDepartment，HubeiUniversityofAutomobileTechnology，

3、Shiyan442002，Hubei，China)Abstract：Tolightentheweightofbusbodyframe，finiteelementmodelofEQ6607busbodyframewasestablishedbyHyperMesh，atthesaHtime．thesmficstrengthandmodalanalysisofthemodelWasalsocarriedout．TheprogramthattheoptimalsizeofbeamCROSS—sectionofthebusbodyframewasdetermin

4、edbyDOE，rangeanalysisandvarianceanalysiswasproposed．ComparedwiththeO一ginadmodel，theweightofnewmodelWasreducedby123．5kg，whichsatisfiedthestaticanddy~micrequirementsandachievedtheobjectiveoflightweightdesign．rnleresultindicatesthatthenewdesignofbusbodyframeisrationa1．Keywords：vehi

5、cleengineering；lightweightdesign；busbodyframe0引言最终确定出车身骨架梁截面最优尺寸方案。DOE——DesignOfExperiment(试验设计)是以概1车身骨架有限元模型率论与数理统计为理论基础，为获得可靠的试验结果该轻型客车采用半承载式车身结构，车身骨架和有用信息，科学的安排试验的一种方法论，亦是研究是由异型管焊接和型钢焊接而成的空间薄壁杆系结如何高效而经济地获取所需数据与信息和对其进行分构。有限元模型主要采用了壳单元进行模拟，模拟析处理的方法¨J。DOE在工程技术研究各领域，特别时忽略了蒙皮及一些非承

6、载件。是一些科技前沿领域的应用非常广泛。。车身主要用缝焊连接，缝焊用RBE2模拟；板簧在车身结构优化方面，J．Han及雷刚，等将用CELAS弹簧单元模拟；前后桥用CBAR梁单元模DOE方法用到汽车碰撞过程中，对吸能部件或车身拟，并设计相应参数，使板簧质量、车桥质量与实际进行优化设计；李学修，等为提高车身模态频率，相一致。最终建立的客车车身骨架有限元模型单元利用DOE方法对车身进行结构优化；高伟，等利格总单元数193736个，节点数188703个，如图1。用DOE方法和直观分析法对车身骨架进行了轻量化设计；高云凯，等利用正交试验做了大型客车车身结构的拓扑

7、优化设计。笔者在保证某客车车身骨架的动静态性能的前提下，把车身骨架梁截面尺寸作为优化参数，以减轻车身骨架重量为目标，利用DOE和对DOE表的极差分析及方差分析方法，求出每列或每个因素对指图1车身骨架有限元模型标影响的大小，摸清各个因素对试验指标的影响情Fig．1Finiteelementmodelofbusbodyfame况，确定因素的主次顺序，找出最优因素水平组合，收稿日期：2012-11-07；修订日期：2013-03-05第一作者：康元春(1981一)，女，山西太原人，讲师，硕士，主要从事汽车数字化设计方面的工作。E-mail：cookie518

8、@163．COB。第4期康元春，等：基于DOE方法的客车车身骨架尺寸优化1612材料及载荷取决