基于结构强度变化特性的汽车结构轻量化设计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于结构强度变化特性的汽车结构轻量化设计方法，步骤为：１．通过强度试验或计算确定给定载荷条件下结构的强度变化；２．结合结构的动态强度增长模型，获得结构的临界载荷；３．对结构进行结构有限元分析，计算临界载荷时对应的应力；４．减重结构应力的确定和减重设计。利用这种方法，可使结构获得有限寿命，实现根本意义上的轻量化。这种方法将结构强度试验与理论分析相结合，具有较高的可靠性和可操作性。基于这种方法，可以使结构在使用中的强度得到充分发挥。对于新设计结构，由于缺少样机进行强度试验，可以根据结构的低载强化特性对结构在试验载荷下的强度增长进行预估，进而计算出结构的临界载荷，实现汽车轻量化设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车结构轻量化设计方法，尤其是一种应用结构强度变化和结构的低载强化来实现汽车结构的轻量化设计方法。
技术介绍
长期以来，我国的汽车设计采用经验和类比的方法。而欧美、日本等国外公司经历了渐进发展的路子，从最初的粗放设计(以经验和类比为基础)经过强度可靠性设计(以对使用载荷以及材料和结构的疲劳强度研究成果为基础)再到目前的轻量化设计(以高强度材料开发和高科技的工艺技术为基础)。近年来，国外大汽车公司为了应对日益激烈的全球竞争，进一步向轻量化方向发展。他们大多采用高强度(如TRIP钢、铝合金以及合成材料等)材料来实现整车轻量化，但却大大增加了成本。当汽车结构、载荷特性以及结构在各种载荷下的疲劳强度变化规律缺乏深入研究时，即使采用新材料也并不一定能保证结构重量最轻。我国的汽车与国外先进水平相比存在较大差距，结构过重造成的整车动力性和燃油经济性差、成本过高则尤为突出。新一轮的汽车轻量化——大量应用新材料与我国经济比较落后的市场状况不太协调。虽然很多结构轻量化设计都采用有限元分析技术使结构应力分布更合理，但是缺少明确可行的轻量化设计评价准则，只是将设计应力控制在许用应力之下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于结构强度变化特性的汽车结构轻量化设计方法，其特征在于，具体的步骤如下：（１）通过强度试验或计算确定给定载荷条件下结构的强度变化量；（２）结合结构动态强度增长模型式（１），获得结构的临界载荷：ｌｇＱ↓［ｂ］／Ｑ ↓［ｏ］＝ｌｇＰ↓［ｏ］／Ｐ↓［ａ］ｌｇｎ／１０↑［５］（Ｐ↓［ａ］＜Ｐ↓［ｏ］）（１）式中，结构初始静强度为Ｑ↓［ｏ］，结构在幅值为Ｐ↓［ａ］的载荷下循环加载ｎ次后，其静强度升至Ｑ↓［ｂ］，Ｐ↓［ｏ］为结构的临界载荷； （３）结构有限元分析：借助有限元分析建立结构的应力和静强度的关系，以其间接建...

【技术特征摘要】
1.一种基于结构强度变化特性的汽车结构轻量化设计方法，其特征在于，具体的步骤如下(1)通过强度试验或计算确定给定载荷条件下结构的强度变化量；(2)结合结构动态强度增长模型式(1)，获得结构的临界载荷lgQbQ0=lgp0palgn105,(pa<p0)---(1)]]>式中，结构初始静强度为Q0，结构在幅...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢曦，郑松林，褚超美，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]