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論文題目：車身概念設計智能CAE關鍵技術的研究
概念設計階段是車身結構設計中保證結構性能的重要階段,在概念設計階段中所產生的設計缺陷往往不能在以後的設計中加以彌補。本文研究了一種全新的智能 CAE綜合分析技術,提出了“基於車身結構概念設計的智能CAE技術”方法,研究並實現了該方法中的若干關鍵技術。該技術可爲車身有限元理論建模和結構修改更加“智能化”提供順暢的、無縫聯接的具有複雜產品知識表示和工程化數據管理功能的設計平臺。同時構建了用於車身強度、剛度和低階模態頻率分析的集參數化快速建模、結構設計分析和優化爲一體的“智能化”設計平臺——車身結構概念設計智能CAE系統(以下簡稱CVD-ICAE)。論文分析了概念設計階段車身結構設計的特點,提出了基於車身結構概念設計智能CAE技術的'理論和方法,實現了面向車身結構概念設計全過程的“分析驅動設計”技術,描述了設計系統的主要結構和總體功能,介紹了採用模板的方法快速建立車身幾何結構的方法;提出並實現了構建車身概念設計有限元分析模型的準則和方法,透過對於車身焊點形式和接頭模擬方式的研究,構建了精細化的車身分析概念模型,使得在車身概念設計階段預估和評價車身結構性能成爲可能;結合汽車行業需求,提出並實現了基於 COM組件的車身樑斷面數據庫,不但支援車身概念分析模型建模,而且可獨立使用,用於儲存以往的斷面設計資訊,還支援樑的斷面形狀優化功能,幫助設計者設計最優的斷面形狀;論文研究了在車身概念設計階段接頭模型的分析模型的實現方法,提出並實現了接頭的參數化定義和智能化預估的具體方法,提高了車身結構概念設計分析模型的計算精度。建立了車身接頭實例庫模組,用於車身結構概念設計系統中的接頭設計和分析;在CVD-ICAE系統中研究實現了基於車身剛度和模態工況的多目標優化算法,開發了相應的軟件模組;論文最後透過某具體車身的詳細分析模型和CVD-ICAE系統的概念分析模型的計算結果對比,驗證了 CVD-ICAE的正確性和有效性。
摘要4-5
ABSTRACT5-9
第一章 緒論9-19
1.1 車身結構設計分析的發展狀況9-12
1.2 現代車身結構設計方法12-15
1.2.1 串行的車身結構設計流程13-14
1.2.2 並行的車身結構設計流程14-15
1.3 車身結構設計中概念設計階段的智能CAE技術15-17
1.4 本文主要研究內容17-19
第二章 車身概念設計智能CAE系統—CVD-ICAE19-33
2.1 CVD-ICAE系統的功能特點19
2.2 CVD-ICAE系統結構19-22
2.3 車身概念結構幾何模型的參數化建模22-28
2.3.1 車身模板的定義22-23
2.3.2 車身模板的生成23-26
2.3.3 車身設計過程參數關聯機制26-27
2.3.4 車身外形的調整方式27-28
2.4 車身結構概念設計有限元模型建立28-30
2.4.1 車身概念設計有限元模型特點28
2.4.2 車身概念結構剛度有限元分析模型的建立28-30
2.5 車身概念結構分析理論和方法30-32
2.5.1 剛度分析30-31
2.5.2 車身低階模態分析31
2.5.3 CVD-ICAE中分析模型計算31-32
2.6 本章小結32-33
第三章 車身斷面庫管理系統的研究與實現33-43
3.1 車身斷面庫的功能33-35
3.2 車身斷面庫的實現35-42
3.2.1 樑斷面的簡化35
3.2.2 樑斷面數據的存儲35-36
3.2.3 斷面參數的計算36-39
3.2.4 斷面形狀優化39-42
3.3 本章小結42-43
第四章 車身分析模型中焊點模擬形式的研究43-51
4.1 研究目的及內容43
4.2 焊點單元的定義形式43-44
4.3 典型樑結構模型的建立44-45