基于新型板材的汽車車門輕量化優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、伴隨著我國汽車保有量的快速增長，能源短缺與環(huán)境污染日益嚴重，節(jié)能和環(huán)保問題越來越受到人們的重視，而實現(xiàn)汽車整車的輕量化能夠有效地解決這兩個問題。車門作為汽車上的一個重要零部件，有很大的減重空間，并且車門的輕量化研究方法對于研究整車輕量化有一定的指導(dǎo)意義。激光拼焊板和軋制差厚板是兩種新型的輕量化板材，將這兩種板材應(yīng)用于汽車制造中能夠有效地減輕汽車的質(zhì)量。目前，激光拼焊板已經(jīng)在車門上有了較多的應(yīng)用案例，眾多學(xué)者也進行了相關(guān)的研究工作，而軋制

2、差厚板在車門上的應(yīng)用和研究工作還相對較少。
　　本文利用有限元仿真手段對車門進行靜剛度分析，其中靜剛度包括車門下沉剛度、窗框側(cè)向剛度和車門腰帶側(cè)向剛度，根據(jù)各工況下內(nèi)板上應(yīng)力的分布情況，確定了車門內(nèi)板上主要承受載荷的部位為車門與鉸鏈連接處、車門窗口處和車門腰帶處，并據(jù)此將內(nèi)板分塊化處理。
　　經(jīng)分析可知，車門內(nèi)板適合采用激光拼焊板和軋制差厚板設(shè)計制造。本文使用HyperWorks、MATLAB等軟件，并結(jié)合正交試驗法、二階響

3、應(yīng)面法，分別用激光拼焊板和軋制差厚板對車門內(nèi)板進行優(yōu)化設(shè)計，達到了很好的減重效果。首先使用激光拼焊板，針對各塊母板的厚度以及焊縫的位置進行了優(yōu)化，獲得了各母板的最佳厚度以及焊縫的最佳位置，優(yōu)化后的車門結(jié)構(gòu)最終質(zhì)量減輕了9.95％;然后使用TRB板設(shè)計車門內(nèi)板，針對各區(qū)域的厚度、過渡區(qū)的位置以及過渡區(qū)的長度進行了優(yōu)化，獲得了各區(qū)域的最佳厚度、過渡區(qū)的最佳位置以及過渡區(qū)的最佳長度，優(yōu)化后的車門結(jié)構(gòu)質(zhì)量減輕了14.9％。通過對正交試驗結(jié)果進行