行业应用
    轻量化设计助力工业设计更向一层楼

    摘 要:

    车身结构的外覆盖件设计是车身设计中比较重要的部分。传统设计方法是使用08f钢板设计车身外形,在四门两盖内部加入相关加强梁增加其刚度。在现代设计方法中,仿生学设计越来越受到设计工程师的青睐,树枝状结构也更多的被用在建筑和工业领域。本文创新性的采用轻量化设计软件套件,利用Inspire有限元技术和计算机优化技术,对车身外覆盖件进行了设计,并利用Evolve进行了车身造型设计渲染。


    车身外覆盖设计一直是车身设计中十分重要的一部分,其设计性能的好坏直接与关系着整车安全性能、NVH性能和美观性。传统的车身结构是内部车身骨架和外覆盖件组成。内部由冲压后的钢梁经焊接组成“笼式车身”,主要功能是承担整车的外部载荷,是车身中起最大作用的结构件。外部由钢板冲压后的覆盖板和支撑梁组成,其主要功能是提高覆盖件刚度,减少噪音,减轻日常滥用力造成的变形。

    随着新材料新科技的大量应用,传统的钢结构外覆盖件已经不能满足整车NVH和轻量化的性能,于是碳纤维复合材料等新技术已经大量应用在覆盖板上。为了进一步提升外覆盖件的性能,使用拓扑优化等计算机辅助设计成为十分必要的技术。中峪三维利用拓扑优化的技术,在车身覆盖件设计中选取了树枝状仿生设计方案,提出一个新的设计构想。


    分析四种方案的结果,都出现了树枝状的仿生结构,说明在覆盖件的结构设计中树枝状的

    结构可以为其提供更大的刚度,得到更好的性能。然而四种结构都没有明显的给出各个子面板

    的具体形状结构,难以进行加工制造。如此,经过验证,车身外覆盖件可以进行基于优化的仿生设计。


    不同优化参数下的计算结果

    模型渲染并输出


    车身外覆盖件的仿生设计利用轻量化设计软件仿真优化设计平台,创新性的提出内中外三层结构车身,利用Evolve软件实现了造型和渲染。设计工程师软件命令工具,免去了网格划分等专业化工作,在概念设计中就可以采用CAE工具进行创新设计,极大了拓宽了设计工程师的设计思路,同时设计出的产品也更具结构性能。

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