【SIMU圖文教程】_04_某車型車身剛度優化實例
一、寫在前面:
分享一個提升白車身剛度的結構優化過程,希望可以為剛接觸結構優化的小伙伴提供一些啟發和思考。
(本文作部分摘取,為了避免引起不必要的麻煩,對分析數據進行了處理,但不影響對優化過程的說明)
二、問題描述:
某車型BIW扭轉剛度為760KN.m/rad,較同類競品車型偏低,需將扭轉剛度提高到900KN.m/rad。
1、扭轉剛度靈敏度分析
經過分析確定對扭轉剛度較靈敏的部件,主要集中在車體后端的閉環承力結構位置,如背門框、后輪轂包、頂棚后段、后地板及地板橫梁等;
2、扭轉剛度應變能分析
從扭轉剛度的應變能圖可以看出,位于車體后端的主要搭接點位置應變能較集中;
綜合扭轉剛度靈敏度和車身應變能圖,對扭轉剛度性能影響較大的部件及搭接位置進行優化,
四、優化方案:
1、原始模型基礎上——將紫色件和綠色件沿下圖紅色曲線的法線方向向外拉長10mm,左右對稱處理,增重0.10Kg。
2、優化方案1基礎上——將下圖綠色件和黃色件整體沿車底方向拉長10mm,增重0.20Kg。
3、優化方案2基礎上——在背門框下端,如下圖黃色圈標注位置,增加兩個左右對稱的厚度為0.8mm的盒狀加強件,增重0.30Kg。
4、優化方案3基礎上——將車內部位于備胎池位置的橫梁黃色件上端面抬高10mm,增重0.40Kg。
5、優化方案4基礎上——在車體后部位于備胎池位置的橫梁厚度進行調整,具體如下圖所示,共增重0.50Kg。
6、優化方案5基礎上——將紅色圓圈標出的綠色件上面的孔堵上,增重0.40Kg。
7、優化方案6基礎上——將后懸彈簧安裝支座內部加強件底面下移10mm,重新布置焊點,具體如下圖所示,左右對稱處理,共增重0.30Kg。
8、優化方案7基礎上——將位于后懸彈簧支座內部的縱梁加強件(藍色件)延長10mm,左右對稱處理,增重0.20Kg。
五、結果總結:
經過以上8個方案的迭代,已經順利的將車身扭剛提升到900KN.m/rad以上,但是車身重量卻增加了,為了給后續的減重工作留下足夠的扭剛余量,因此還要繼續對剛度進行提升。
前后經過15個方案的迭代,最終將車身扭剛提升到967KN.m/rad。
【車身減重優化將在下一篇帖子當中進行詳細說明】
末:
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