[发明专利]一种白车身轻量化优化设计方法

说明书

本发明公开了一种白车身轻量化优化设计方法，具体涉及白车身轻量化领域，优化设计方法包括：S1：确立单自由度体系模型，基于结构动力学广义坐标法确定体系及结构在振动时位移曲线，S2：建立体系运动方程，先采用直接平衡法的刚度法，建立计算模型，S3：方程数据与白车身结构对比，惯性力F_I代表白车身结构的制动性能数据，弹性力F_S代表白车身结构的弯曲、转弯及扭转性能数据。本发明通过改变材料、优化设计方法及改良制造工艺，可使车身零件数量减少约20‑30％，车身质量减轻15‑25％，抗扭刚度提高60‑70％，振动特性改善30‑40％，同时增强了弯曲刚度及冲击荷载，该方法过程直接，设计数据更加直观，具有较好的轻量化效果。

技术领域

本发明涉及白车身轻量化领域，更具体地说，本发明涉及一种白车身轻量化优化设计方法。

背景技术

随着汽车保有量和产销售量逐年上升，迫使我国石油对外依存度逐年上升，节能降耗已刻不容缓，采用传统设计方法来提升汽车的燃油经济性已难有较大的空间，然而车身轻量化是目前较为有效的方法。

现有的白车身轻量化优化设计方法存在不足之处，不能通过改变材料、优化设计方法及改良制造工艺，使车身零件数量减少、车身质量减轻、抗扭刚度提高及增强弯曲刚度及冲击荷载，方法过程不够直接，设计数据不够直观。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种白车身轻量化优化设计方法，本发明所要解决的技术问题是：如何通过改变材料、优化设计方法及改良制造工艺，使优化过程直接，设计数据更加直观，具有较好的轻量化效果。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种白车身轻量化优化设计方法，所述优化设计方法包括：

S1：确立单自由度体系模型，基于结构动力学广义坐标法确定体系及结构在振动时位移曲线，位移曲线为y(x,t)，根据位移函数φ_k(x)的线性组合表示为：组合系数A_k(t)为体系的广义坐标；

S2：建立体系运动方程，先采用直接平衡法的刚度法，建立计算模型，然后建立平衡方程F(t)＝F_I+F_D+F_S，其中惯性力弹性力F_S＝ky，阻尼力m为白车身结构模型，水平位移y(t)，k为外部无重弹簧的刚度，c为无重阻尼器的阻尼系数，F(t)为随时间变化的荷载，由此得到体系的运动方程

S3：方程数据与白车身结构对比，惯性力F_I代表白车身结构的制动性能数据，弹性力F_S代表白车身结构的弯曲、转弯及扭转性能数据，阻尼力F_D代表白车身结构的冲击荷载性能数据。