[發明專利]一種車身結構概念模型的修正及其應用方法

無效

• 申請號: 201210338586.3
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN102867089A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 肖鋒
• 申請（專利權）人: 肖鋒
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種車身結構概念模型的修正及其應用方法，尤其是涉及對建立汽車車身結構概念模型的修正方法，以及采用此修正模型對車身結構設計方案進行快速有效驗證的應用方法。

背景技術

車身結構是碰撞安全性能和結構剛度性能的共同載體，車身結構正向開發實質是保證性能目標下的輕量化設計，如何實現輕量化設計目標，車身結構概念模型起著十分重要的作用。如何有效的開展車身結構概念設計階段的工作，目前各主機廠主要依賴的是CAE技術。

文獻[1](徐有忠等.概念設計階段轎車車身建模方法與NVH優化分析.2005MSC.Software中國用戶論文集)從車身剛度性能出發，介紹了一種基于梁單元的概念模型；文獻[2](EuroCarBody?2011-13th?Global?Car?Body?Benchmarking?Conference-Mazda?CX-5)則從碰撞安全性能出發，介紹了一種彈簧質量概念模型。從以上兩篇文獻分析，對車身概念模型有兩個問題需要討論：

第一個問題：兩種概念模型均只關注一種性能而忽視了另外一種性能，必然導致評價標準的單一性，事實上，兩種性能對車身結構輕量化設計均至關重要。

第二個問題：概念模型是對車身結構的高度簡化，如何保證和提高車身結構概念模型的可靠性是一個至關重要的問題。

斯巴魯汽車指出：Safety?design?starts?with?the?vehicle?architecture.The?Ring?Frame?Reinforced?structure?helps?absorb?the?energy?of?an?impact?and?helps?protect?vehicle?occupants；文獻[3](肖鋒等.環狀路徑車身結構設計與評估方法.2012中國汽車安全技術國際研討會)認為車身各種性能之間存在相關的，其相關性體現在一種典型的環狀結構特征上，即構造環狀結構可以有效提升各種性能，因此，環狀結構可以作為構造車身結構的基本構造元素；文獻[4](肖鋒.一種環狀路徑車身結構設計評估方法.[P]中國.專利申請號201110223295.5)將車身骨架結構表現為由十六個典型的環狀結構組成，并對十六個環狀結構做出了詳細的說明。以上說明車身概念設計中構造有效的車身體系架構對性能開發至關重要，并都認為環狀結構是一種進行車身輕量化設計的理想框架結構。事實上，在車身工程開發實踐中，越來越多的主機廠采用環狀結構進行輕量化設計。

需要關注的第三個問題：建立正確的車身結構概念模型并有效的指導工程設計，單純的依賴CAE技術是難以實現的，需要將CAE技術與車身結構設計思想進行有效的結合。

本發明根據環狀路徑車身結構設計思想，對車身骨架結構概念模型，在結構形式上通過新增加載荷傳遞路徑將車身骨架表現為由十六個典型環狀結構組成，得到車身環狀結構概念模型，一方面，通過截面參數等效設置忽略新增加載荷傳遞路徑的結構貢獻，與原車身骨架結構在性能上完全一致；另一方面，通過截面參數有效設置考慮新增加載荷傳遞路徑的結構貢獻，評估每個環狀結構對車身性能的影響。

本發明按照環狀路徑車身結構設計思想，環狀結構可以有效提升碰撞性能和剛度性能，兩種性能實質上同是載荷傳遞路徑問題，在概念設計階段，兩種性能是完全統一的，需要從性能統一性角度進行載荷傳遞路徑設計，不適合從單一性能角度進行概念分析，本發明車身環狀結構概念模型采用“環狀結構扭轉剛度”作為對整體性能的評估指標。

環狀結構扭轉剛度和白車身扭轉剛度兩個既相聯系又存在顯著區別的評價指標，前者是整體性能評價指標，是由環狀結構產生的，包含了結構耐撞性和結構剛度性能，該值越高表示各種性能越好；后者是單一性能評價指標，與前者差值部分是非環狀結構扭轉剛度，對耐撞性提升幾乎沒有貢獻，該值越高對結構剛度性能越好。

本發明技術方案重點是解決如何提高車身結構概念模型的可靠性。

發明內容

1、本發明所要解決的技術問題

針對現有技術中的不足，本發明所要解決的技術問題是：

第一：現有概念模型以構建白車身結構概念模型為目的，主要對截面和接頭參數進行優化設計；根據環狀路徑車身結構設計思想，需要首先進行載荷傳遞路徑優化設計，然后才是截面、接頭等參數優化設計，本發明車身環狀結構概念模型體現了是該設計思想。

第二，現有概念模型一般僅針對一種性能進行車身結構概念設計，導致了評價標準的單一性；本發明從整體性能角度進行車身結構概念設計，采用“環狀結構扭轉剛度”作為對整體性能的評估指標。