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拓扑优化技术在车身焊点及结构胶上的应用

发布时间:2017-06-06 作者:翟斌 赵永波 刘莹 乔鑫  来源:AI汽车网
在保持现有模态、弯曲和扭转刚度性能基础上,运用拓扑优化技术进行白车身焊点与结构胶的优化,可以有效降低生产成本、提高生产效率。

    7.车身优化约束
 
    车身优化约束即拓扑优化在车身性能不变的基础上进行优化,我们把白车身弯曲扭转模态作为模态响应进行约束,将白车身座椅加载点位移,作为弯曲刚度响应进行约束。将减振器支座变形,作为扭转刚度响应进行约束。作为扭转刚度响应,要求约束优化约束不低于原来值。
 
    8.车身拓扑优化结果
 
    根据优化迭代结果,将结果H3D文件,导入后处理软件。通过分析得知(见图5),蓝色部分密度值为0.01,证明此处对车身模态、弯曲和扭转刚度影响较小,这部分胶可以取消;红色部分密度为1,证明这些区域的胶对白车身性能影响较大,需要保留。
 
拓扑优化技术在车身焊点及结构胶上的应用
 
    体积分数=(当前迭代区域体积-初始非设计区域体积)/初始设计区域体积,通过曲线(见图6)可以发现,优化区域的胶明显减少,符合我们设计的目标函数。
 
拓扑优化技术在车身焊点及结构胶上的应用
   
    白车身焊点优化,通过计算模态刚度等性能,在性能不变的基础上,进行相应的优化。通过观察发现图7中红色部分焊点密度值为0.01,表示这部分焊点可以去掉,对白车性能影响不大。根据优化结果,去掉相应的焊点,进行白车身的模态刚度等相关分析,得到性能参数(见表)。
 
拓扑优化技术在车身焊点及结构胶上的应用
 
    结语
 
    经过优化分析后,白车身基本性能都能满足设计要求,所以Optstruct拓扑优化功能对焊点优化是有效可行的,焊点减少了13个,胶减少了3.5 m,从而实现了优化焊点和结构胶的数量、降低成本的目的。
 
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