参数驱动的新能源汽车吸能盒结构优化设计

对影响车辆低速碰撞性能的重要部件前防撞梁吸能盒进行参数化结构优化设计。根据车辆结构不同区域在碰撞过程中性能要求的不同,结合前防撞梁在低速碰撞过程中的变形和吸能特性,将防撞梁总成从整车低速碰工况下进行解耦简化,用于创建参数化优化模型。对吸能盒板件厚度、吸能诱导缺口位置进行参数化建模进而进行吸能盒结构优化设计。最终通过对比简化模型与整车碰撞模型的结果验证简化模型结果的可靠性。结果表明:通过对吸能盒进行参数化结构优化后,最大峰值碰撞力降低23.0%,SEA提升20.2%,轻量化效果达14.6%。该方法可以有效地指导吸能盒结构设计开发。

基于SFE CONCEPT的某平台改款车型车身结构轻量化设计

首先,利用SFE CONCEPT建立某平台老款车型白车身的参数化模型,通过将参数化模型的白车身刚度和模态分析结果与传统有限元模型分析结果进行对比,验证了参数化模型的精确性。其次,按照改款车型的最新造型对参数化白车身模型进行更新,得到改款后的车身刚度和模态性能。接着,对改款车型的上车身进行拓扑优化,得到新的传力路径设计。然后,对拓扑优化后的上车身,选取关键位置处的截面,考虑刚度和模态两个学科,进行截面的灵敏度分析,基于灵敏度分析结果筛选变量进行多学科优化。最后,以上车身非安全件的料厚作为设计变量,考虑车身刚度性能进行料厚灵敏度分析,综合考虑碰撞、NVH等性能提出料厚优化方案。通过拓扑优化、截面优化和料厚优化,在满足性能目标的前提下,车身减重约17.5 kg,取得了显著的轻量化效果。

平台架构概念设计阶段车身结构优化方法

针对平台架构概念设计阶段的车身结构优化问题,创造性地提出一种新的方法,包含3个阶段:第1阶段为考虑真实碰撞载荷,利用多模型优化法(MMO)进行综合工况下的车身全局拓扑优化,解读不同的传力路径;第2阶段为考虑平台架构高低姿态车型,利用SFE CONCEPT软件建立不同传力路径下的车身参数化模型,进行不同动力下的结构对比分析及优化,确定车身传力路径形式;第3阶段为基于近似模型法的车身截面优化和基于等效静态载荷(ESL)法的车身料厚优化,并将优化方案代入高低姿态车型,在不同动力类型下进行验证及优化,保证车身结构处于平台架构目标性能带宽下。在某车企的平台架构概念设计阶段,利用该方法对车身结构进行了优化,验证了该方法的工程可实施性。