某型特種車車身設計分析與優(yōu)化研究.pdf

1、本文以某型特種車車身為主要研究對象,進行了車身結(jié)構(gòu)設計和車身內(nèi)部零部件布置,分析研究了車身剛強度,對白車身結(jié)構(gòu)進行了拓撲優(yōu)化分析,并提出了一種新型車身的設計方法。本文的主要內(nèi)容及研究成果如下:
　　 (1)在過去對車身研究的基礎上,探討了汽車車身開發(fā)的一般流程,以及當前所應用的人機工程學和有限元法等新技術。
　　 (2)結(jié)合國內(nèi)外研究成果和相關經(jīng)驗,進行了車身結(jié)構(gòu)設計,利用人機工程學對車身內(nèi)部零部件的布置進行了分析驗證:

2、將歐美的人體模型改造成為適合中國人人體特征的人體模型;對駕乘人員視野進行了分析校核;將駕駛員手伸及界面的原理應用在了對乘員的操縱方便性的分析中,并進行了分析驗證;對逃生空間進行了設計規(guī)劃,保證了在緊急情況下駕乘人員的撤離安全。
　　 (3)利用相關軟件建立了車身CAD模型和有限元模型;建模過程中,對有限元模型規(guī)模、單元質(zhì)量的控制等情況進行了探討;將算式計算和有限元計算相結(jié)合,進行了彎曲和扭轉(zhuǎn)兩種工況下的車身剛強度分析。
　

3、　 (4)將拓撲優(yōu)化引入車身設計,以此為基礎提出了一種新的車身設計方法。根據(jù)拓撲優(yōu)化的一般計算方法,建立了車身拓撲優(yōu)化的數(shù)學模型;通過計算機仿真分析,進行了多目標條件下車身的拓撲優(yōu)化分析,得到了最終的收斂結(jié)果:根據(jù)優(yōu)化后的結(jié)果建立了一種全新的桁架結(jié)構(gòu)車身,并對其進行了剛強度分析,得到的結(jié)果明顯好于原車身,并有效地實現(xiàn)了輕量化。
　　 本文的創(chuàng)新之處是車身多目標拓撲優(yōu)化分析,克服了傳統(tǒng)車身優(yōu)化設計理論的局限性,獲得了多工況條件下