论文部分内容阅读
在简述传统整车产品开发流程的基础上,本文提出了面向整车性能的轿车集成开发流程,构建了包括目标设定与分解及验证过程在内的V字型整车开发流程图;并以整车正向开发中的瓶颈问题为主线,围绕底盘和车身这两大复杂系统的设计与开发,着重对扭转梁式后轴的拓扑优化设计和车身前纵梁结构的安全性能设计展开了详细的研究,并建立了面向正向设计的汽车性能仿真优化综合开发平台。具体内容包括:(1)基于SOA(Service-oriented architecture,面向服务的构架)、仿真基础知识库、资源库和建模优化工具,构建了面向正向设计的汽车性能仿真优化综合平台,并将流程自动化与数据库系统相结合,构建了基于性能数据模型(Performance Data Modeling)的工程数据库系统;(2)基于拓扑优化和MBD(Multi-Body Dynamics,多体动力学)方法,对底盘结构中最关键的部件之一——扭转梁式后轴进行了结构优化设计,并从静强度、疲劳、NVH(Noise,Vibration & Harshness,噪声、振动与舒适性)和成型工艺等四个方面进行优化方案的多性能仿真验证,从而建立了满足多工况目标的半刚性扭转梁式后轴设计方法。(3)基于高应变率效应对前纵梁结构进行了优化设计和验证,并采用碰撞加速度的波形设计和能量分配的方法,对整车前部碰撞安全性能进行了优化,同时以CAE集成仿真技术分析了车身安全和结构强度等性能。(4)设计了零部件关键台架验证试验和整车验证试验,对扭转梁式后轴的多种性能、整车前部正面和偏置碰撞安全性能以及整车道路耐久性能进行了全面的验证。研究结果表明,采用以上流程、关键技术和方法,不仅实现了整车结构轻量化目标,而且满足各项性能的要求——总体性能优于标杆车型。