薄壁桿件的案例
快速網格變形技術在車身開發流程中的應用
對于一般鋼結構車身，其構件是由成形鋼板制件焊接
組成的，截面為閉口或開口的薄壁桿件，在車身中起支承
和加強的作用
。
車身下部（底架總成）包括前
、
后縱梁，底架
各橫梁，地板及由其兩側邊與側圍外板組成的門檻，地板
中間通道，前圍板
、
后隔板
、
懸架支座及輪罩等；車身上部
包括側圍的
A
、
B
、
C
柱，頂蓋及其邊梁，風窗上
、
下橫梁等
。
所以，在進行結構參數設計時，頂蓋橫梁
、
后縱梁
、
門檻梁
、
地板中通道
、
上側圍縱梁等也是考慮參數之一
。
厚度參數
的設置可以涵蓋白車身上所有板殼的選取，以便白車身輕
量化
。
此處共取形狀變量
26
個，厚度變量
16
個
。
具體參數選取及范圍見表
1
和表
2
。
表
1 26
個形狀變量
表2 16 個厚度變量
1.2.2
靈敏度分析
為了優化結構，需要量化所有的設計變量，包括結構
參數和厚度參數，即構件截面特性和接頭剛度對材料幾何
尺寸變化的靈敏度，以及結構整體剛度對截面特性
、
接頭
剛度或板厚變化的靈敏度，以便選擇較靈敏的變量或部位
進行修改，引導結構優化的方向
。
Isight
軟件的優化設計，是對試驗設計獲得樣本庫的
基礎上，運用近似模型方法，建立設計變量與響應變量之
間的數學表達式，對響應函數進行平滑處理，降低
“
數值噪
聲
”
，有利于更快的收斂到全局最優點
。
常用的近似模型方
法包括：響應面模型
、
克里格模型或神經網絡
。
展開 PKPM參數設置
3.計算結果的鑒別分析和調整
1）合理性：
框架結構；T1=0.1~0.15N(其中N為結構層數)
框剪結構：T1=0.08~0.12N(其中N為結構層數)
剪力墻結構：T1=0.04~0.06N(其中N為結構層數)
筒中筒結構：T1=0.06~0.1N(其中N為結構層數)
并且有T2~（1/3~1/5）T1；T3~（1/5~1/7）T1
2）扭轉周期應小于平動周期的0.9(0.85)
3）底部總剪力與總重量的比為：Q/W=0.12%~0.28%（7度、二類土）
Q/W=2.8%~5%（8度、二類土）
4)位移：當剪力墻作為薄壁桿件計算時，最大層間相對位移取u/h小于等于1/1100；較佳取值取1/1600~1/2500.當剪力墻作為墻元模型（包括殼元、膜元等計算時；最大層間相對位移取滿足規范要求為基準，較佳取值1/1200~1600。
5)合理的含鋼量：
梁：0.35%~1.5%；墻：0.35%~0.5%。
柱：0.5%~1.5%；板：0.35%~0.6%。
6)最大層間位移角和水平位移不宜大于樓層平均位移值的1.2倍，A級高度不應大于1.5倍，B級高度不應大于1.4倍。
7)構剛度控制與調整：
4.采用薄壁桿元模型輸入時要注意
1）上下墻體的剪心、形心應盡可能對齊；局部開洞整體剪力墻化為無洞口剪力墻輸入；局部無洞剪力墻化成整體開洞剪力墻輸入。
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