肖成林，周德义，王志明 ，杨翔宇

(1.吉林大学 生物与农业工程学院，吉林 长 春 130022;2.吉林大学机械科学与工程学院，吉林长春 1300222;3.吉林大学汽车工程学院，吉林长春 130022)

轿车车门的模态计算和组合式优化分析

肖成林1，周德义1，王志明2，杨翔宇3

(1.吉林大学 生物与农业工程学院，吉林 长 春 130022;2.吉林大学机械科学与工程学院，吉林长春 1300222;3.吉林大学汽车工程学院，吉林长春 130022)

以模态分析理论为基础，通过有限元软件HyperWorks对车门进行了模态分析，考察了该车门的刚度特性;并用拓扑优化中的变密度法，通过HyperWorks对轿车车门进行了拓扑与形貌的组合分析，得到了高刚度、轻质量的设计方案。

轿车车门;有限元;Opstruct;模态分析;组合优化

轿车车门骨架的质量和结构形式直接影响车身总成的寿命和性能。汽车结构设计中，在满足车辆运营中对车身的刚度、强度、舒适性及工艺改造等因素要求的同时，应当尽可能减轻车身的质量和降低制造成本。车门结构设计的主要目的在于在确保车门强度、刚度和舒适性的前提下，减轻车门骨架的质量，缩短新产品开发周期。

笔者针对某轿车车门的结构特点，首先对其进行了自由模态分析，求解了车门前7阶约束模态的固有频率及相应振型，为分析车门振动响应作了必要准备，为改进车门的结构设计提供了一定的理论依据。结构的拓扑优化由于其理论和计算上的复杂性而成为结构优化设计中最富挑战性的研究领域［1］。笔者又对轿车车门进行了拓扑与形貌的组合分析，得到了高刚度、轻质量的设计方案。……