白車(chē)身及車(chē)門(mén)性能開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

1、    白車(chē)身及車(chē)門(mén)性能開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用    王國(guó)仕摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們出行條件以及運(yùn)輸條件得到很大的改善，作為運(yùn)輸工具的車(chē)輛性能也有所提升。本文將針對(duì)白車(chē)身及車(chē)門(mén)性能開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，并對(duì)其在人們生活中的具體應(yīng)用作出討論，以為我國(guó)汽車(chē)制造行業(yè)的發(fā)展提供有效建議和意見(jiàn)。關(guān)鍵詞：白車(chē)身；車(chē)門(mén)性能；關(guān)鍵技術(shù)；研究前言：白車(chē)身及車(chē)門(mén)是汽車(chē)制造中整車(chē)的關(guān)鍵總成，其性能的好壞關(guān)乎汽車(chē)的整體工作狀態(tài)的好壞。在我國(guó)的汽車(chē)制造行業(yè)中對(duì)于白車(chē)身及其車(chē)門(mén)的制造技術(shù)與材料的選擇，盡管已經(jīng)與國(guó)外發(fā)達(dá)汽車(chē)制造技術(shù)有所相似，但是在實(shí)際的使用過(guò)程中還有所

2、差異，從而導(dǎo)致性能方面還有待提升。1 白車(chē)身及車(chē)門(mén)的主要性能1.1 白車(chē)身的主要性能1.1.1 車(chē)身的靜態(tài)剛度白車(chē)身是汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中主要的負(fù)荷承載機(jī)構(gòu)，對(duì)人們安全行駛具有重要意義。其主要制成材質(zhì)一般選用的都是剛度金屬材質(zhì)，不僅可以有效的減輕汽車(chē)的整體振動(dòng)性，還能夠保障汽車(chē)的安全穩(wěn)定行駛1。通過(guò)對(duì)白車(chē)身在日常出行中的工作狀態(tài)觀察發(fā)現(xiàn)，靜態(tài)剛度性能大致被分為扭轉(zhuǎn)剛度與彎曲剛度兩種。其中扭轉(zhuǎn)剛度主要是指汽車(chē)行駛在不平坦路面時(shí)，車(chē)身對(duì)外力負(fù)荷的反抗而產(chǎn)生的變形能力。而彎曲剛度主要是指人或是貨物進(jìn)入車(chē)體內(nèi)，車(chē)身對(duì)重力負(fù)荷的抵抗變形能力。1.1.2 車(chē)身的振動(dòng)特征汽車(chē)的整體構(gòu)造中是以車(chē)身為基礎(chǔ)進(jìn)行的，所以

3、車(chē)身的整體振動(dòng)特征會(huì)影響到整輛車(chē)的性能2。模態(tài)是用來(lái)判定車(chē)身振動(dòng)特征的主要方法，能夠有效的反映車(chē)身結(jié)構(gòu)的固定特征。若外部激勵(lì)頻率接觸到車(chē)身系統(tǒng)中的模態(tài)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生車(chē)身系統(tǒng)的異常振動(dòng)，所以在白車(chē)身設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以有效運(yùn)用模態(tài)的固有頻率以及模態(tài)振動(dòng)對(duì)車(chē)身結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理配置，從而有效避免外部激勵(lì)在車(chē)體中產(chǎn)生的共振。1.2 車(chē)門(mén)的主要性能1.2.1 剛度性能車(chē)門(mén)是車(chē)輛構(gòu)造中的基本構(gòu)件，乘車(chē)人員上下車(chē)的過(guò)程中都會(huì)經(jīng)過(guò)車(chē)門(mén)，同時(shí)還能對(duì)車(chē)內(nèi)人員起到一定保護(hù)作用3。依據(jù)車(chē)門(mén)在實(shí)際駕車(chē)中的應(yīng)用可以總結(jié)出其具有良好的剛度性能。其剛度性能形成過(guò)程中需要垂向剛度、抗凹剛度以及扭轉(zhuǎn)剛度的共同作用，才能實(shí)現(xiàn)車(chē)輛整體性能的提

4、升。其中抗凹剛度主要就是指人為作用下對(duì)車(chē)門(mén)外板觸摸按壓行為而產(chǎn)生的變形作用力；垂直剛度則主要指在人們開(kāi)啟車(chē)門(mén)的過(guò)程中，車(chē)門(mén)對(duì)外界復(fù)合抵抗的過(guò)程中產(chǎn)生的變形能力。1.2.2 耐久性車(chē)門(mén)在汽車(chē)的整體使用周期中必須持續(xù)發(fā)揮其應(yīng)有作用，因此還應(yīng)具備耐久性能。在使用過(guò)程中車(chē)門(mén)一定要滿(mǎn)足不同情況下的使用要求才能實(shí)現(xiàn)耐久性能的發(fā)揮，所以可以運(yùn)用砰擊的方法對(duì)其性能進(jìn)行檢驗(yàn)，如在正常開(kāi)關(guān)門(mén)、破壞性砰擊等情況下的實(shí)驗(yàn)。2 白車(chē)身及車(chē)門(mén)性能開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)2.1 對(duì)標(biāo)分析技術(shù)及其在汽車(chē)性能開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用2.1.1 對(duì)標(biāo)分析技術(shù)對(duì)標(biāo)分析技術(shù)主要就是指某一生產(chǎn)機(jī)構(gòu)可以將相同機(jī)構(gòu)中更加高效的生產(chǎn)技術(shù)作為主要研究對(duì)象，獲取提升自

5、身產(chǎn)品性能的辦法，從而在技術(shù)上不斷進(jìn)步與創(chuàng)新，甚至超越標(biāo)桿技術(shù)4。因此，汽車(chē)生產(chǎn)行業(yè)也可以利用此種辦法來(lái)提升自身的生產(chǎn)技術(shù)，從而增強(qiáng)車(chē)輛的整體性能與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。企業(yè)可以將同級(jí)對(duì)手產(chǎn)品或是高級(jí)先進(jìn)技術(shù)借鑒到車(chē)輛生產(chǎn)中來(lái)，制定出合理有效的的對(duì)標(biāo)分析方法，快速的將對(duì)標(biāo)產(chǎn)品的車(chē)輛性能數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，形成一個(gè)清晰科學(xué)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，然后依據(jù)分析出的差異與優(yōu)勢(shì)，制定合理的應(yīng)對(duì)策略與解決方案。對(duì)標(biāo)分析技術(shù)的應(yīng)用能夠有效地縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，并能節(jié)約車(chē)輛研發(fā)成本，對(duì)汽車(chē)生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展起到推動(dòng)作用。2.1.2 對(duì)標(biāo)分析技術(shù)的應(yīng)用在車(chē)輛生產(chǎn)行業(yè)中主要將對(duì)標(biāo)分析技術(shù)應(yīng)用在汽車(chē)整車(chē)級(jí)、零部件級(jí)以及總成級(jí)等汽車(chē)設(shè)計(jì)方面

6、，具體的應(yīng)用過(guò)程要依據(jù)一定的流程進(jìn)行。首先，生產(chǎn)企業(yè)要進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研，選定合理的標(biāo)桿車(chē)類(lèi)型；其次，研發(fā)人員要對(duì)分析措施如評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、方法和內(nèi)容等方面的具體數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定；再次，要將樣車(chē)與標(biāo)車(chē)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，通過(guò)對(duì)總成級(jí)和整車(chē)級(jí)等數(shù)據(jù)的對(duì)比研究分析出二者性能參數(shù)的差異；最后，依據(jù)數(shù)據(jù)差異，確定產(chǎn)品新的研發(fā)方向。2.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及其在汽車(chē)性能開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是以計(jì)算機(jī)輔助工程為基礎(chǔ)確立的，其在白車(chē)身及其車(chē)門(mén)的設(shè)計(jì)中被廣泛應(yīng)用。當(dāng)前汽車(chē)生產(chǎn)制造行業(yè)主要應(yīng)用的優(yōu)化方法有兩種，即參數(shù)優(yōu)化與非參數(shù)優(yōu)化。參數(shù)優(yōu)化方法主要是將車(chē)身進(jìn)行計(jì)算機(jī)模型模擬，然后在運(yùn)用不同的計(jì)算方法對(duì)模型參數(shù)化，滿(mǎn)足研發(fā)人員

7、對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的調(diào)整需求，從而達(dá)到產(chǎn)品性能的最優(yōu)化。參數(shù)優(yōu)化方法中有許多辦法被應(yīng)用到白車(chē)身及其車(chē)門(mén)的設(shè)計(jì)中，如近似模型、優(yōu)化算法以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等等5。而非參數(shù)優(yōu)化中最為常用的方法就是拓?fù)鋬?yōu)化，詣在對(duì)設(shè)計(jì)空間中的材料進(jìn)行合理布置，其主要優(yōu)化的方向是車(chē)輛零部件的形狀。此種方法一般被應(yīng)用在車(chē)身以及車(chē)門(mén)的設(shè)計(jì)初期或是對(duì)局部性能進(jìn)行改造的過(guò)程中，能夠?yàn)槠?chē)的整體性能的提升打下良好的基礎(chǔ)。運(yùn)用拓?fù)鋬?yōu)化方式開(kāi)展白車(chē)身及其車(chē)門(mén)的開(kāi)發(fā)，具體的研究方向包括離散結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化和連續(xù)體拓?fù)鋬?yōu)化兩種。而在連續(xù)式拓?fù)鋬?yōu)化方法下，進(jìn)行白車(chē)身及其車(chē)門(mén)性能的提升設(shè)計(jì)時(shí)，可以運(yùn)用變密度法、水平集方法以及均勻化方法等進(jìn)行。結(jié)語(yǔ)：綜上所述，

8、白車(chē)身及其車(chē)門(mén)的性能對(duì)車(chē)輛的整體性能產(chǎn)生極大的影響，對(duì)人們的行車(chē)安全以及企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力也具有重要作用。因此，在開(kāi)展汽車(chē)產(chǎn)品研發(fā)的過(guò)程中，研發(fā)部門(mén)要充分利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)手段與方法，對(duì)車(chē)身及其車(chē)門(mén)性能進(jìn)行優(yōu)化，提升車(chē)輛的整體性能，從而確保人們行車(chē)穩(wěn)定性與安全性。參考文獻(xiàn)1王國(guó)春，段利斌，陳自凱，陳佶思.基于漸進(jìn)空間拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)的白車(chē)身傳力路徑規(guī)劃方法j.中國(guó)機(jī)械工程，2015，20：2827-2834.2杜愛(ài)民，朱沛沛，朱忠攀.白車(chē)身及四門(mén)兩蓋靜態(tài)剛度測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)j.汽車(chē)技術(shù)，2015，11：52-56.3葉永亮，艾維全，羊軍.業(yè)務(wù)流程再造在汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用j.上海汽車(chē)，2008，10：5-8.4朱茂桃，范俊，何志剛，周孔亢，李鳳