基于接头刚度灵敏度分析的白车身结构优化

摘要： 利用MSC Nastran的灵敏度分析功能，以材料的弹性模量为变量，提出一种车身薄弱接头的识别方法，快速找出车身薄弱区域.参照灵敏分析结果，对白车身结构进行优化，提升其结构性能，验证该方法的有效性.

关键词： 灵敏度分析； 接头； 白车身； 优化

中图分类号： U463.821； TB115.1文献标志码： B

0引言

车身接头指车身结构中承载构件相互交接的部位.接头对白车身的刚度、模态等性能有显著影响.研究表明，车身的主要接头对车身结构的系统影响很大，接头对车身刚性的贡献达到50%～80%[1-2].

对于每个具体的车身而言，车身各个接头对于车身的刚度以及模态的贡献量是不同的.截取接头进行刚度分析，可以得到接头各方向的刚度，但接头性能的评估需要大量数据和工程师丰富经验的支持，且各接头的刚度在不同工况下所起的作用也不能较直观地表达.同时，由于截取接头工作量较大，且截取边界的误差也可能影响分析结果和性能评估判定，故传统的接头刚度分析方法难以达到快速识别车身薄弱接头的目的[3].

本文利用MSC Nastran SOL 200求解器的灵敏度分析功能[4]，提出一种以材料弹性模量为变量的接头刚度灵敏度分析方法，能比较快速、直观地找到车身结构的薄弱区域，为车身结构优化提供参考.

1结构灵敏度分析

1.1灵敏度分析基本理论简述

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