汽車結(jié)構(gòu)有限元分析--第六講汽車結(jié)構(gòu)有限元分析實(shí)例-資料下載頁
2025-04-29 13:28本頁面
【正文】 4. 獲取材料的疲勞壽命性能； ? 5. 預(yù)估零部件的疲勞壽命； ? 6. 臺(tái)架模擬試驗(yàn)； ? 7. 試驗(yàn)場(chǎng)耐久性試驗(yàn)。 涉及到的研究?jī)?nèi)容主要有： ? 進(jìn)行汽車道路載荷采集 。 道路載荷譜采集是疲勞耐久性設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，為道路模擬試驗(yàn)、多體動(dòng)力學(xué)分析、以及疲勞壽命分析提供輸入數(shù)據(jù)。 ? 進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)處理和疲勞分析，這方面工作涉及道路載荷譜處理分析、臺(tái)架加速試驗(yàn)譜編制、以及從實(shí)驗(yàn)測(cè)量中直接進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè)等。 ? 進(jìn)行基于有限元方法的疲勞壽命計(jì)算。 ? 分析與評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)疲勞特性，建立疲勞耐久性分析標(biāo)準(zhǔn)等。 整車激振試驗(yàn) 疲勞分析基本流程框圖 整車虛擬試驗(yàn)場(chǎng)分析 汽車結(jié)構(gòu)碰撞分析 ? 碰撞模擬的目的在于盡可能真實(shí)地模擬出汽車碰撞時(shí)所發(fā)生的一切，包括零部件和裝置的壓碎、彎曲、扭曲、剪切、拉伸以及磨損等情況以及對(duì)車內(nèi)乘客身體的損傷。 ? 汽車結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須包括耐撞性能的評(píng)價(jià)和對(duì)碰撞能量吸收的控制。碰撞分析著重計(jì)算結(jié)構(gòu)的變形，關(guān)注部件的吸能效果，進(jìn)而評(píng)價(jià)碰撞能量吸收、乘員生存空間、燃油泄漏、力傳播途徑等。 ? 整車模型要區(qū)分碰撞區(qū)域和非碰撞區(qū)域，重要的結(jié)構(gòu)部件和非重要的部件，可能坍塌的區(qū)域和基本上不變形的部件（如發(fā)動(dòng)機(jī)等）。 整車碰撞仿真 ? 整車碰撞計(jì)算仿真主要包括正碰、側(cè)碰和追尾三種碰撞類型，碰撞分析用單元類型主要有體單元、殼單元、梁?jiǎn)卧?、桿單元和彈簧單元等。 ? 最小單元尺寸推薦為 10mm； ? 碰撞模型節(jié)點(diǎn)總數(shù)一般大于 202200～ 400000。 ? 碰撞對(duì)車輛造成的損傷后果與汽車所吸收的能量有關(guān)，碰撞載荷主要因素是車速。碰撞評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中采用有效碰撞車速的概念。碰撞計(jì)算的目的不是防止車輛損傷而是研究乘員保護(hù)， 碰撞仿真模型 關(guān)于整車模型 ? 整車疲勞耐久性壽命分析、整車碰撞安全性分析以及整車 NVH性能仿真 …… ? 1. 整車模型復(fù)雜規(guī)模大 ? 2. 整車特性預(yù)測(cè)難度大 ? 3. 整車特性需要混合仿真 ? 4. 整車模型的校核與驗(yàn)證 汽車結(jié)構(gòu)有限元優(yōu)化設(shè)計(jì) 優(yōu)化設(shè)計(jì)就是一種尋找確定最優(yōu)設(shè)計(jì)方案的技術(shù)。 ? 設(shè)計(jì)變量：為自變量，通過改變?cè)O(shè)計(jì)變量的數(shù)值來實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)。 ? 狀態(tài)變量；是因變量，為設(shè)計(jì)變量的函數(shù)，是約束設(shè)計(jì)的數(shù)值。 ? 目標(biāo)函數(shù)：是設(shè)計(jì)變量的函數(shù)，即要盡量減小的數(shù)值。如梁的質(zhì)量可取為目標(biāo)函數(shù)。優(yōu)化程序中，可以設(shè)定單目標(biāo)函數(shù)或多目標(biāo)函數(shù)。 ? 設(shè)計(jì)變量、狀態(tài)變量與目標(biāo)函數(shù)構(gòu)成為優(yōu)化變量，這些變量需要通過參數(shù)化定義來指定。 優(yōu)化設(shè)計(jì)基本步驟 ? 參數(shù)化建立模型（設(shè)計(jì)變量為參數(shù)）并求解； ? 提取并指定狀態(tài)變量和目標(biāo)函數(shù)，建立與分析變量相對(duì)應(yīng)的參數(shù)； ? 聲明優(yōu)化變量，選擇優(yōu)化方法，指定優(yōu)化循環(huán)控制方式，進(jìn)行優(yōu)化分析； ? 參數(shù)化提取結(jié)果（狀態(tài)變量和目標(biāo)函數(shù)為參數(shù)）及數(shù)據(jù)后處理。 示例： 白車身靈敏度分析 ? 為了提高關(guān)注模態(tài)的模態(tài)剛度，需要找出影響低階關(guān)注模態(tài)的靈敏零件，通過合理修改關(guān)鍵零件的結(jié)構(gòu)形式與尺寸，提高車身整體抗彎或抗扭剛度等措施來改進(jìn)車身模態(tài)。車身結(jié)構(gòu)分析中的靈敏度分析就是分析車身結(jié)構(gòu)性能參數(shù)的變化對(duì)車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)變化的敏感程度，主要有白車身扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度靈敏度分析、車身模態(tài)頻率靈敏度分析等。 ? 如白車身扭轉(zhuǎn)剛度靈敏度分析，選取車身板厚為設(shè)計(jì)變量，以反映扭轉(zhuǎn)剛度的扭轉(zhuǎn)角為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行靈敏度分析，計(jì)算關(guān)鍵點(diǎn)的撓度對(duì)車身主要構(gòu)件板厚的靈敏度。 示例： 白車身輕量化設(shè)計(jì) ? 以車身質(zhì)量最輕為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化分析 ； ? 汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要滿足產(chǎn)品多屬性指標(biāo)，就車身輕量化來說并非就車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化一項(xiàng)分析，而是車身結(jié)構(gòu)綜合分析的結(jié)果 。 。春暖花開。香自苦來。
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