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白车身中通道地板抗凹性能优化及影响因素研究

刁杰胜

刁杰胜. 白车身中通道地板抗凹性能优化及影响因素研究[J]. 机械科学与技术,2024,43(5):765-772 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20230045
引用本文: 刁杰胜. 白车身中通道地板抗凹性能优化及影响因素研究[J]. 机械科学与技术,2024,43(5):765-772 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20230045
DIAO Jiesheng. Optimization and Study on Influence Factors for Dent Performance of Aisle Floor in White Body[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2024, 43(5): 765-772. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20230045
Citation: DIAO Jiesheng. Optimization and Study on Influence Factors for Dent Performance of Aisle Floor in White Body[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2024, 43(5): 765-772. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20230045

白车身中通道地板抗凹性能优化及影响因素研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20230045
详细信息
    作者简介:

    刁杰胜,工程师,硕士,519322035@qq.com

  • 中图分类号: TH122

Optimization and Study on Influence Factors for Dent Performance of Aisle Floor in White Body

  • 摘要: 针对某白车身中通道地板存在的抗凹问题,建立有限元模型并计算;通过计算得到地板抗凹性能指标数值;并将试验结果和有限元模型计算结果进行对比,两者有较好的一致性,有限元分析方法有效;用正交试验搜寻地板最优抗凹性能参数组合,以横向加强筋深度、材料牌号和钣金厚度为研究因素,每个因素设计3个水平,建立正交表L9(34)并完成9组有限元模型计算;对分析结果进行方差和极差分析,得到各因素水平对地板各抗凹性能指标影响,最终得到最优参数组合。本文研究结果为中通道地板抗凹性能设计提供参考依据,对工程应用有较大意义。
  • 图  1  中通道地板踩踏情况图

    Figure  1.  Aisle treading floor situation

    图  2  中通道地板抗凹分析模型

    Figure  2.  Analysis model for aisle floor dent

    图  3  曲线和云图

    Figure  3.  Curves and contour plots

    图  4  各模型加载点加载和卸载曲线

    Figure  4.  Curves of load and unload of loading points for each model

    图  5  各模型各测量点处刚度变化率

    Figure  5.  Rate of change of stiffness of loading points for each model

    图  6  极差分析结果

    Figure  6.  Results of range analysis

    表  1  试验和有限元分析结果对比

    Table  1.   Comparison of experimental and finite element analysis results of dent performance index

    指标试验有限元误差及结果
    最大位移/mm44.051.3%(相对试验)
    残余位移/mm1.03
    “油壶效应”都有
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    表  2  抗凹性能指标及其目标值

    Table  2.   Dent performance index and target values

    指标目标值
    最大位移/mm≤1.0
    残余位移/mm≤0.3
    最大刚度下降率/%≤55.0
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    表  3  因素水平表

    Table  3.   Factors and levels

    水平 因素
    横向加强筋
    深度(A)/mm
    材料牌号(B) 钣金厚度(C)/mm
    1 0 DC01 0.6
    2 3 HC220Y 0.8
    3 7 HC260Y 1.0
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    表  4  有限元模型参数

    Table  4.   Parameters for each finite element model

    模型编号 横向加强筋
    深度(A)/mm
    材料牌号(B) 钣金厚度(C)/mm
    M1 0 DC01 0.6
    M2 0 HC220Y 0.8
    M3 0 HC260Y 1.0
    M4 3 DC01 0.8
    M5 3 HC220Y 1.0
    M6 3 HC260Y 0.6
    M7 7 DC01 1.0
    M8 7 HC220Y 0.6
    M9 7 HC260Y 0.8
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    表  5  正交试验结果

    Table  5.   Results of orthogonal experiment

    模型编号 A B C 最大位移/
    mm
    残余变形/
    mm
    最大刚度
    下降率/%
    M1 1 1 1 5.85 1.27 34.77
    M2 1 2 2 4.51 0.69 31.15
    M3 1 3 3 3.50 0.49 15.74
    M4 2 1 2 4.37 1.70 66.14
    M5 2 2 3 1.61 0.31 21.96
    M6 2 3 1 5.24 1.18 50.69
    M7 3 1 3 0.80 0.26 30.97
    M8 3 2 1 1.75 0.42 56.44
    M9 3 3 2 1.00 0.26 27.95
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    表  6  各因素对最大位移影响

    Table  6.   Influence of various factors for maximum displacement

    因素 偏差平方和 自由度 均方 F 置信度
    A 19.12 2 9.56 7.66 *
    B 1.67 2 0.84 0.67 *
    C 8.06 2 4.03 3.23 *
    误差 2.50 2 1.25
    总计 31.35 8
    注: *表示置信度不大于90% ;F0.1(2,2)= 9。
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    表  7  各因素对残余变形影响

    Table  7.   Influence of various factors for residual deformation

    因素偏差平方和自由度均方F置信度
    A0.8820.448.55*
    B0.5820.295.66*
    C0.6520.336.34*
    误差0.1020.05
    总计2.218
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    表  8  各因素对最大刚度下降率影响

    Table  8.   Influence of various factors for maximum stiffness decrease

    因素偏差平方和自由度均方F置信度
    A549.832274.921.06*
    B237.222118.610.46*
    C982.262491.131.90*
    误差517.902258.95
    总计2287.218
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  • 收稿日期:  2022-05-16
  • 刊出日期:  2024-05-31

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