一种基于虚拟材料参数的车身刚度匹配设计方法
2019-01-21范康宁那景新
烟台大学学报(自然科学与工程版) 2019年1期
袁 正,范康宁,那景新,冯 慧,芦 帅
(1.烟台大学机电汽车工程学院,山东 烟台 264005;2.烟台大学建筑学院,山东 烟台 264005;3.吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,吉林 长春 130022)
近年来,客车车身的结构形式已经逐步完成了由非承载式向全承载式的结构转变[1-2].与非承载式车身相比,承载式车身不再设计独立的车架结构,车身整体由较小截面尺寸的钢管拼焊而成,构成了一个大型的空间超静定结构[3-4].然而,当下针对承载式客车车身的开发设计还是大都采用与非承载式车身设计相类似的传统方法,且这些方法无法完全适应承载式客车车身的结构特点,仍存在一定的改进空间.
静态刚度是评价车身承载性能的一项重要指标[5-7].以静态刚度为优化目标的车身设计方法已经获得了深入研究[8-12].在结构设计方面,客车车身需要在右侧布置乘客门,从而降低了该侧车身的承载能力,这将对整车性能产生不利影响.课题组研究发现:当客车左右侧的弯曲刚度之比接近载荷分布之比时,车身各项主要性能将有明显提升.基于这一结论,本文结合车身左右侧性能互补的设计思想,初步提出一种基于虚拟材料参数的车身刚度匹配设计方法.
1 建模与仿真
在开发新车型的过程中,设计者首先要根据产品的市场定位与功能需求确定车身的硬点尺寸参数,并据此建立车身整体的粗略线框模型,如图1.
在此基础上,参考其他现有车型的设计方案对其进行……
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