基于灵敏度排序的焊点布置鲁棒性分析方法研究*
2021-01-13宋海生陈志勇杨昌海史文库
汽车工程 2020年12期
宋海生,陈志勇,杨 娜,杨昌海,史文库
(1. 吉林大学,汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130022;2. 一汽—大众汽车有限公司技术开发部,长春 130022 )
前言
电阻点焊(RSW)是汽车工业主要采用的制造技术,典型轿车白车身往往具有3 000 ~5 000 个焊点。在整车寿命中,制造不精确、小的事故和疲劳失效都可能导致大量的焊点连接的劣化或脱落[1-5]。焊点的鲁棒性就是指焊点布置方案对于制造过程中的不确定性(焊点的位置变化、焊点的漏焊和焊点的失效等)和由于汽车整个使用寿命中的疲劳效应导致的焊点破坏的抗干扰性。一个优良的方案应该具有较强的鲁棒性,即不应该因为某一个或几个焊点的失效而使整个方案的效果大打折扣[6-7]。
目前,鲁棒性分析主要采用蒙特卡洛仿真方法(MC),其存在以下缺点[8-15]:①成本高效率低,每次仿真都需要大量的抽样,这意味着需要大量的性能仿真计算;②精度严重依赖抽样数量,要想得到较高的精度就必须提高抽样的数量,且样本容量越大需要的抽样数量就越多。以上缺点严重制约了该方法在汽车白车身焊点鲁棒性分析中的应用,所以寻找一种高效、低成本的鲁棒性分析方法就显得尤为重要。
鉴于此,本文中提出了一种基于焊点灵敏度排序的鲁棒性分析方法。首先针对某国产轻型客车的焊点布置方案,建立了有限元模型并进行了试验验证;其次以白车身动刚度和静刚度作为性能目标,采用焊点及其相邻单元应变能对焊点进行了灵敏度的排序;……
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