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[轻量化设计] 考虑顶压与侧碰安全性的轿车车身B柱结构优化设计

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发表于 2014-4-22 18:36:24 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 huangyao8988 于 2014-4-22 18:37 编辑

考虑顶压与侧碰安全性的轿车车身B柱结构优化设计

【作者】 雷飞; 陈新; 陈国栋; 官凤娇;
【Author】 Lei Fei Chen Xin Chen Guodong Guan Fengjiao State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing for Vehicle Body,Hunan University,Changsha,410082
【机构】 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室;
【摘要】 综合考虑车顶强度和侧面碰撞的安全性能,对某型轿车的B柱结构进行了优化设计。采用高强度钢结构和拼焊板技术将B柱内外板分成上下两部分进行焊接。将4块拼焊板的高强度钢选型和厚度作为离散设计变量,同时对材料成本、车顶最大承载作用力、B柱侵入速度和侵入量进行约束,建立了B柱结构优化的数学模型。采用移动最小二乘法构造近似模型,结合遗传算法对B柱拼焊板结构进行了优化设计。结果表明:在材料成本基本不变的情况下,B柱结构总质量减小了13.8%,B柱侵入速度、侵入量分别减小了5.6%和3.8%,车顶承载能力提高18.53%,有效地提高了车顶强度和侧面碰撞的安全性能。
【关键词】 B柱; 车顶强度; 侧面碰撞; 拼焊板; 高强度钢; 优化设计;

【文内图片】
图2B柱结构优化设计方法流程图2有限元模型的建立及验证

图4车顶作用力与压溃位移曲线

图5整车侧面碰撞的有限元模型

结果图6侧面碰撞试验结果与仿真变形对比(b)仿真

图7试验与仿真的整车质心速度对比

图8试验与仿真的B柱中部侵入速度对比

图9B柱结构设计变量的选定(a)优化前(b)优化后

图3整车车顶强度分析的有限元模型从图4所示的车顶作用力与压溃位移曲线可
【基金】 国家自然科学基金资助项目(11102066);湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室自主课题资助项目(61075003)

  • 【分类号】U463.82
  • 【下载频次】81

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考虑顶压与侧碰安全性的轿车车身B柱结构优化设计_雷飞.pdf

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 楼主| 发表于 2014-4-22 18:44:01 | 显示全部楼层
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