车身轻量化设计方法及应用 被引量：13

1

作者 张娜 李海鹏 +3 位作者 葛广跃 王建勇 纵荣荣 许子佳 《汽车实用技术》 2022年第10期179-183,共5页

车身轻量化水平的提高既能降低油耗又能提高续航里程,这对燃油汽车和新能源汽车意义重大。文章着重对车身轻量化设计方法进行探讨,挖掘车身轻量化设计中的根本原理,列举了相关方法的计算公式,从材料、结构、工艺三方面做了详细阐述,并... 车身轻量化水平的提高既能降低油耗又能提高续航里程,这对燃油汽车和新能源汽车意义重大。文章着重对车身轻量化设计方法进行探讨,挖掘车身轻量化设计中的根本原理,列举了相关方法的计算公式,从材料、结构、工艺三方面做了详细阐述,并就其在国内外实体车身上的应用现状进行简要说明,总结能够实现局部强化、整体减重、性能优良的轻量化设计方法。 展开更多

关键词 车身轻量化 设计方法 应用现状

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高强度钢成形技术及车身轻量化应用 被引量：13

2

作者 罗培锋 杨万庆 +1 位作者 陈东 吕奉阳 《汽车实用技术》 2020年第16期170-175,共6页

高强度钢是车身轻量化的主要材料,高强度钢成形技术是其在车身上应用的关键。文章在介绍高强度钢分类的基础上,综述了冷冲压成形、热冲压成形、辊压成形、液压成形、变厚板成形技术的工艺原理、技术特点和发展动态,简述了高强度钢在国... 高强度钢是车身轻量化的主要材料,高强度钢成形技术是其在车身上应用的关键。文章在介绍高强度钢分类的基础上,综述了冷冲压成形、热冲压成形、辊压成形、液压成形、变厚板成形技术的工艺原理、技术特点和发展动态,简述了高强度钢在国内外车身轻量化项目及欧洲车身会议上的应用。 展开更多

关键词 高强度钢 成形技术 车身轻量化

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多材料结构汽车车身的轻量化设计研究 被引量：9

3

作者 田萌 《汽车实用技术》 2021年第17期134-136,共3页

车身轻量化是目前汽车行业始终都在研究的重要内容之一,它是目前提高汽车燃料利用率,减少汽车尾气排放的有效方法,而目前,采用轻量化材料作为汽车车身的材料是汽车车身轻量化的重要途径。与单一材料的车身材料相比,采用多材料车身可以... 车身轻量化是目前汽车行业始终都在研究的重要内容之一,它是目前提高汽车燃料利用率,减少汽车尾气排放的有效方法,而目前,采用轻量化材料作为汽车车身的材料是汽车车身轻量化的重要途径。与单一材料的车身材料相比,采用多材料车身可以真正做到让合适的材料运用在适宜的部位,达到物尽其用的效果。文章以汽车车身作为研究对象,以合适的材料应用于合适部位的设计理念,结合车身的结构性能、质量、成本等多方面来分析研究多材料车身轻量化设计的方法。 展开更多

关键词 车身轻量化 材料 数学模型 大型板壳结构

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某电动客车车身骨架的轻量化 被引量：6

4

作者 高晋 艾田付 +2 位作者 杨秀建 沈琳清 吴相稷 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期522-528,共7页

为了满足某电动客车轻量化的需求,在保证车身骨架在模拟车辆行驶的4种极限工况(水平弯曲、极限扭转、紧急转弯和紧急制动)结构性能良好后,用灵敏度分析找出能有效减轻底盘骨架质量而对骨架结构性能影响不大的部件.以型材厚度作为优化设... 为了满足某电动客车轻量化的需求,在保证车身骨架在模拟车辆行驶的4种极限工况(水平弯曲、极限扭转、紧急转弯和紧急制动)结构性能良好后,用灵敏度分析找出能有效减轻底盘骨架质量而对骨架结构性能影响不大的部件.以型材厚度作为优化设计变量值,骨架总质量最小为目标,各工况下的最大位移为约束条件,对车身骨架建立多目标优化数学模型.利用响应面算法(RSM)得到优化后各设计变量的厚度值.对轻量化前后的车身骨架在相同条件下进行了模态和结构性能对比分析.结果表明:优化后4种极限工况下的车身骨架强度与刚度均能得到保证,模态频率也在要求范围内,且车身骨架总质量减轻45.6 kg,约占其总质量的5.36%,轻量化效果较好. 展开更多

关键词 电动客车 车身轻量化 车身骨架 结构性能 灵敏度分析 响应面法

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基于多部件集成的热冲压成形技术研究进展 被引量：2

5

作者 张宜生 王义林 +3 位作者 朱彬 王梁 刘勇 陈嘉玥 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1-7,共7页

高性能金属板料热冲压成形技术对汽车轻量化极其重要,目前已被广泛应用。随着超高强钢热冲压成形技术的进步,热冲压成形技术从简单的零件成形正逐步向复杂结构成形发展。以轻量化车身结构件的碰撞能量分布载荷路径为基础,选择不同板厚... 高性能金属板料热冲压成形技术对汽车轻量化极其重要,目前已被广泛应用。随着超高强钢热冲压成形技术的进步,热冲压成形技术从简单的零件成形正逐步向复杂结构成形发展。以轻量化车身结构件的碰撞能量分布载荷路径为基础,选择不同板厚和强度级别的板料进行激光拼焊,经过一体化热冲压成形后,获得高强塑性区域合理分布的多部件集成热冲压轻量化车身部件。激光拼焊工艺和高效激光加工自动化装备保证了其关键技术的实现。在降低碳排放、提高生产效率、减少材料用量及满足车身结构优化等诸多方面具有突出的优越性和实用价值。 展开更多

关键词 车身轻量化 多部件集成 激光拼焊 热冲压 工业4.0

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AlSi10MnMg在汽车车身轻量化中的应用

6

作者 杨鸿智 尹小文 +2 位作者 苏彦芳 王烁 于美娟 《汽车实用技术》 2024年第1期167-171,共5页

汽车车身轻量化技术是目前最核心、最关键的轻量化路径方案,包括结构轻量化、材料轻量化和工艺轻量化三大类技术,而AlSi10MnMg铝合金是材料轻量化中的重要应用方向,由于其可以通过不同的热处理得到不同范围的机械性能和极为优异的铸造性... 汽车车身轻量化技术是目前最核心、最关键的轻量化路径方案,包括结构轻量化、材料轻量化和工艺轻量化三大类技术,而AlSi10MnMg铝合金是材料轻量化中的重要应用方向,由于其可以通过不同的热处理得到不同范围的机械性能和极为优异的铸造性能,成为了在汽车结构件上使用最为普遍的高强韧压铸合金。文章详细介绍了AlSi10MnMg铝合金材料及其性能,结果表明,该铝合金的T5/T7两种热处理状态,T5态适用于实心件,如安装板;T7态适用于薄壁件,最为典型的应用为前减震器塔、后减震器塔和后纵梁。最后以前减震器塔为例进行了外形、制造工艺和热处理制度方面的设计,可为其他车型前减震器塔的设计开发提供参考。 展开更多

关键词 AlSi10MnMg 车身轻量化 前减震器塔

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轻量化系数2.0级车身关键设计及制造技术 被引量：1

7

作者 刘业鹏 李灿 赵坤民 《汽车工程学报》 2023年第3期362-372,共11页

汽车的轻量化有着巨大的经济、社会及环境效益,车身轻量化是其中的重要组成部分。新能源汽车需要搭载大容量动力电池以增加续驶里程,电池的安全性也十分重要,要求车身在保证车内乘员和电池安全性的同时提供尽量大的电池包安装空间,又要... 汽车的轻量化有着巨大的经济、社会及环境效益,车身轻量化是其中的重要组成部分。新能源汽车需要搭载大容量动力电池以增加续驶里程,电池的安全性也十分重要,要求车身在保证车内乘员和电池安全性的同时提供尽量大的电池包安装空间,又要兼顾轻量化,这些目标给车身设计开发带来了诸多挑战。以一款电动轿跑车为例,介绍了一些关键的轻量化设计和制造技术,实现了C-NCAP五星和C-IASI优秀的碰撞安全性,以及轻量化系数2.03的行业领先水平。 展开更多

关键词 新能源汽车 车身轻量化 一体式热成形门环 铝合金结构件 激光拼焊板

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基于宏观断裂力学的CFRP薄壁结构耐撞性能研究及应用 被引量：2

8

作者 史培龙 刘昌利 +1 位作者 胡珀 常宏 《汽车工程学报》 2022年第3期283-293,共11页

为了研究碳纤维增强复合材料(Carbon Fibre Reinforced Plastics,CFRP)薄壁圆管在准静态轴向压溃过程的压溃失效形式和吸能特性,提出一种基于宏观断裂力学理论基础的本构模型。通过对比试验和仿真结果,发现比吸能和平均力误差均小于1%,... 为了研究碳纤维增强复合材料(Carbon Fibre Reinforced Plastics,CFRP)薄壁圆管在准静态轴向压溃过程的压溃失效形式和吸能特性,提出一种基于宏观断裂力学理论基础的本构模型。通过对比试验和仿真结果,发现比吸能和平均力误差均小于1%,这验证了宏观断裂力学分析方法的合理性。为了进一步研究复合材料在汽车前纵梁吸能部件中的应用,从耐撞性能和轻量化角度出发,对比了CFRP前纵梁和钢质前纵梁的仿真结果。结果表明,在相同前纵梁结构件中,CFRP前纵梁的能量吸收能力要大于钢质前纵梁的能量吸收能力。 展开更多

关键词 车身轻量化 复合材料 宏观断裂力学模型 耐撞性能分析

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轻型车身连接的关键技术研究及应用 被引量：3

9

作者 陈丽华 《汽车工程师》 2014年第4期58-61,63,共5页

使用钢铝一体化车身,可降低整车质量,但"铝-铝"及"钢-铝"连接的可焊接性差,"钢-铝"连接存在电化学腐蚀等问题,成为结构设计的难点。研究并总结了铝电阻焊(RSW)、自冲铆钉连接(SPR)及旋转钻铆(FDS)3种连... 使用钢铝一体化车身,可降低整车质量,但"铝-铝"及"钢-铝"连接的可焊接性差,"钢-铝"连接存在电化学腐蚀等问题,成为结构设计的难点。研究并总结了铝电阻焊(RSW)、自冲铆钉连接(SPR)及旋转钻铆(FDS)3种连接技术的设计规范与检测要求,提出"钢-铝"连接中防腐蚀问题的解决措施。3种技术均得到相应验证,并在设计、检测及返修方面取得了一定成果。 展开更多

关键词 车身轻量化 铝电阻焊 自冲铆钉连接 旋转钻铆 电化学腐蚀

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基于生命周期评价的车身材料分析 被引量：2

10

作者 马洋洋 郝卓 汪庆云 《汽车工程师》 2019年第1期11-12,共2页

为了得到汽车车身材料CO_2排放和车身轻量化的关系,并对车身材料轻量化发展作出合理预测,该文基于生命周期评价方法,利用生命周期评价专用GaBi建模软件,分析了普通低碳钢、镁合金、铝合金、碳纤维4种车身材料的原材料获取阶段的CO_2排放... 为了得到汽车车身材料CO_2排放和车身轻量化的关系,并对车身材料轻量化发展作出合理预测,该文基于生命周期评价方法,利用生命周期评价专用GaBi建模软件,分析了普通低碳钢、镁合金、铝合金、碳纤维4种车身材料的原材料获取阶段的CO_2排放,得出普通低碳钢CO_2排放最小、铝镁是车身轻量化发展的理想材料,对节能减排具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 生命周期评价 车身材料 车身轻量化

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基于CAE的概念车身轻量化技术研究 被引量：1

11

作者 佘威 朱梅云 何桂姣 《锻压装备与制造技术》 2018年第4期57-58,97,共3页

基于智能化CAE技术,对汽车概念车身轻量化技术进行了研究,包括VCD技术、全参数化技术、基于模板的快速建模技术等。研究结果表明,该技术有效促进了概念车身轻量化技术的发展;而且,概念车身轻量化技术的应用,大大推进汽车车身减重、低能... 基于智能化CAE技术,对汽车概念车身轻量化技术进行了研究,包括VCD技术、全参数化技术、基于模板的快速建模技术等。研究结果表明,该技术有效促进了概念车身轻量化技术的发展;而且,概念车身轻量化技术的应用,大大推进汽车车身减重、低能耗、零CO_2排放、无污染等国际汽车技术的快速发展。 展开更多

关键词 概念车 车身轻量化 智能CAE 全参数技术

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车身轻量化与钢铝一体化结构新技术的研究进展 被引量：140

12

作者 龙江启 兰凤崇 陈吉清 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期27-35,共9页

综述现代车身轻量化技术的研究进展,包括新型钢板与铝合金的应用、采用框架结构车身、零部件整合与结构优化及新的制造工艺与成形技术等。基于先进的车身骨架结构与轻质材料相结合的思想,提出钢铝一体化车身框架结构车身。在现有钢制车... 综述现代车身轻量化技术的研究进展,包括新型钢板与铝合金的应用、采用框架结构车身、零部件整合与结构优化及新的制造工艺与成形技术等。基于先进的车身骨架结构与轻质材料相结合的思想,提出钢铝一体化车身框架结构车身。在现有钢制车身骨架结构上,应用部分铝材替代钢材,通过合理的结构组合实现一体化承载,充分发挥铝合金板材在减重及强度刚度方面的优势,实现车身结构的整体优化。提出这种车身结构的研究内容、关键技术及建立精确计算机辅助工程(Computer aided engineering,CAE)分析模型的技术路线。研究内容包括如何确定钢铝的比例、铝合金替代钢的部位、钢与铝合金结构的形状和尺寸以及零件的合理布局,钢与铝的连接机理及铝合金成形理论的研究,不同钢铝比例与不同替代部位框架结构车身对整车强度、刚度、振动、噪声、可靠性、平顺性及操纵稳定性等性能的影响规律以及整车开发规范。关键技术包括新的成形工艺技术、拓扑结构优化、连接技术、电化学腐蚀问题及基于安全的轻量化车身技术。 展开更多

关键词 车身 轻量化 钢铝一体化

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轿车车身轻量化及其对连接技术的挑战 被引量：136

13

作者 李永兵 李亚庭 +1 位作者 楼铭 林忠钦 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第18期44-54,共11页

2009年中国以300多万辆的优势,首次超越美国,成为世界汽车产销第一大国,比预计提前了5～6年。中国车市的优异表现,不仅有效拉动了中国本土汽车产业链的发展,也为经济危机条件下世界汽车工业做出巨大的贡献。然而,全球产销第一带来的不... 2009年中国以300多万辆的优势,首次超越美国,成为世界汽车产销第一大国,比预计提前了5～6年。中国车市的优异表现,不仅有效拉动了中国本土汽车产业链的发展,也为经济危机条件下世界汽车工业做出巨大的贡献。然而,全球产销第一带来的不仅仅是欣喜,更多的则是压力。中国汽车工业在技术水平、创新能力、品牌影响力以及国际竞争力等方面与世界汽车强国还有明显的差距。与此同时,汽车工业也成为我国能源安全、低碳经济和城市环境的巨大负担,使其发展受到限制,转型迫在眉睫。汽车轻量化作为降低原油消耗和尾气排放的重要手段,已经得到世界各国的高度重视,成为世界汽车强国提高品牌竞争力的重要手段。对全球汽车车身轻量化的方法和发展趋势进行综述,分析车身轻量化技术的发展对焊接与连接的挑战,并对新型的车身连接技术进行分析和评价,以对我国轻量化车身的设计与制造提供有益借鉴。 展开更多

关键词 汽车车身 轻量化 多材料复合 焊接与连接

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基于正面耐撞性仿真的轿车车身材料轻量化研究 被引量：56

14

作者 朱平 张宇 +1 位作者 葛龙 林忠钦 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期207-211,共5页

以某轿车为研究对象,运用显式有限元理论,建立整车有限元模型,基于“汽车正面碰撞乘员保护设计规则(CMVDR294)”的耐撞安全性仿真,从满足整车正面耐撞安全性能的角度,分别采用高强钢和铝合金对车身主要覆盖件进行轻量化研究,使车身减质... 以某轿车为研究对象,运用显式有限元理论,建立整车有限元模型,基于“汽车正面碰撞乘员保护设计规则(CMVDR294)”的耐撞安全性仿真,从满足整车正面耐撞安全性能的角度,分别采用高强钢和铝合金对车身主要覆盖件进行轻量化研究,使车身减质量分别达9.31kg和53.10 kg,减质量效果达到11.30%和64.50%。对整车变形、整车与刚性墙的碰撞力、运动速度和加速度、主要零部件吸能等方面进行分析、评价,数值仿真验证了轻量化方案的可行性。 展开更多

关键词 车身轻量化 有限元法 耐撞性 铝合金 高强钢

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基于正交试验的铝代钢冲压成形工艺参数优化 被引量：24

15

作者 刘建鹏 王震虎 +3 位作者 林启权 李落星 方向东 王银 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期110-116,共7页

为实现车身轻量化,利用等强度理论将高强钢替换为铝合金。选用某车型背门锁安装加强件冲压成形工艺,分别以B240P （高强钢）和5052 （铝合金）为研究对象,结合数值模拟与工艺试验评估了二者在成形过程中的减薄行为。研究结果表明,采用... 为实现车身轻量化,利用等强度理论将高强钢替换为铝合金。选用某车型背门锁安装加强件冲压成形工艺,分别以B240P （高强钢）和5052 （铝合金）为研究对象,结合数值模拟与工艺试验评估了二者在成形过程中的减薄行为。研究结果表明,采用相同拉延工艺,铝合金存在5处开裂。通过信噪比的正交试验,获得了铝合金拉延工艺影响因素的主次顺序依次是压边力、拉深筋宽度、摩擦系数、冲压速度,最优参数组合为：压边力200 k N、拉深筋宽度15 mm、摩擦系数0. 11、冲压速度1500 mm·s^（-1）。以优化后的成形工艺参数进行冲压试验,试验结果与仿真结果相一致。同时,铝代钢后,质量减轻0. 382 kg,为今后汽车轻量化设计提供参考。 展开更多

关键词 等强度理论 车身轻量化 铝合金冲压 正交试验 信噪比

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纯电动汽车车身材料轻量化应用现状浅谈 被引量：12

16

作者 赵治 郝志莉 《汽车实用技术》 2020年第7期22-24,共3页

纯电动汽车是新能源汽车中的重要一员,在我国备受瞩目与欢迎,应用的范围也非常广泛,大到城市,小到农村都能见到它的身影。车身作为纯电动汽车的重要组成部分,对纯电动汽车的安全性、续驶里程等都有重要影响。近年来,除传统的车身高强度... 纯电动汽车是新能源汽车中的重要一员,在我国备受瞩目与欢迎,应用的范围也非常广泛,大到城市,小到农村都能见到它的身影。车身作为纯电动汽车的重要组成部分,对纯电动汽车的安全性、续驶里程等都有重要影响。近年来,除传统的车身高强度钢材外、铝合金、碳纤维、塑料等强度高、密度小的材料在纯电动汽车车身上应用越来越多,对纯电动汽车轻量化起着越来越重要的作用。 展开更多

关键词 纯电动汽车 车身轻量化 材料

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基于序列Kriging模型的汽车车身轻量化可靠性优化设计 被引量：9

17

作者 李方义 文忠武 +2 位作者 刘杰 荣见华 李凤玲 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2017年第2期205-212,共8页

为减少汽车车身轻量化可靠性优化设计的计算量并提高优化设计的精度,提出一种序列Kriging可靠性优化设计方法。以整车质量作为优化目标,选取整车耐撞性指标作为可靠性约束,建立可靠性优化设计模型。采用Latin超立方试验设计生成汽车正... 为减少汽车车身轻量化可靠性优化设计的计算量并提高优化设计的精度,提出一种序列Kriging可靠性优化设计方法。以整车质量作为优化目标,选取整车耐撞性指标作为可靠性约束,建立可靠性优化设计模型。采用Latin超立方试验设计生成汽车正面碰撞有限元仿真模型的样本数据进行计算,根据有限元仿真结果构建目标和约束函数的Kriging近似模型;采用序列优化与可靠性评定方法 (SORA)将该嵌套优化问题解耦为单层次优化问题;优化每一迭代步,基于Kriging模型采用功能度量法评定概率约束。结果表明:所提方法满足工程设计所需的效率和精度要求,满足了整车安全性、轻量化和可靠性设计要求,整车质量减少约1.4%。 展开更多

关键词 汽车轻量化 耐撞性 KRIGING模型 可靠性优化设计 序列优化

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汽车轻量化与涂装 被引量：6

18

作者 王锡春 李文刚 《上海涂料》 CAS 2015年第1期43-47,共5页

介绍了汽车车身轻量化的途径和适应车身轻量化的创新涂装工艺。

关键词 汽车车身轻量化 涂装工艺 塑料件

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两步式约束粒子群优化算法及其在新能源汽车轻量化设计中的应用 被引量：5

19

作者 李泽阳 刘钊 朱平 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期91-95,共5页

针对工程优化中,由于资源的限制最优解通常处于约束边界附近,而现有的约束优化算法侧重于约束机制处理而很少在约束边界附近的搜索问题,本文中提出两步式约束粒子群优化算法:第一步采用基于惩罚函数的粒子群算法寻优,采用速度重置指针... 针对工程优化中,由于资源的限制最优解通常处于约束边界附近,而现有的约束优化算法侧重于约束机制处理而很少在约束边界附近的搜索问题,本文中提出两步式约束粒子群优化算法:第一步采用基于惩罚函数的粒子群算法寻优,采用速度重置指针避免寻优陷入停滞;第二步采用子集约束边界缩减方程获取约束边界信息,使用序列二次规划进行边界局部搜索,最后对比两步的结果以较优值作为全局最优解。考虑侧面碰撞和顶压溃两种工况,采用提出的改进算法对某款燃料电池汽车车身结构进行轻量优化,在保证结构碰撞安全性的前提下,部分板件的轻量效果达10. 92%。 展开更多

关键词 车身轻量化设计 粒子群算法 约束优化 子集约束边界缩减方程 边界局部搜索

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钢塑一体轻量化车身结构设计研究 被引量：4

20

作者 韩荧 《汽车技术》 北大核心 2013年第2期33-36,共4页

为实现结构优化和材料替换的混合结构设计,提出钢塑一体轻量化车身结构。以一简单试件验证了钢塑一体结构的可行性;根据灵敏度结果,在普通钣金结构车身的基础上构建了钢塑一体车身结构并对其进行尺寸优化。优化结果表明,钢塑一体车身结... 为实现结构优化和材料替换的混合结构设计,提出钢塑一体轻量化车身结构。以一简单试件验证了钢塑一体结构的可行性;根据灵敏度结果,在普通钣金结构车身的基础上构建了钢塑一体车身结构并对其进行尺寸优化。优化结果表明,钢塑一体车身结构在总质量降低51 kg的基础上,其静、动态特性均有不同程度的改善。最后,通过发动机罩总成试验验证了钢塑一体车身结构的轻量化优势。 展开更多

关键词 车身轻量化 钢塑一体 结构优化

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