和数值计算方法的深入研究,结构分析和优化技术日趋成熟,并逐渐应用到车身各个设计阶段。以有限元方法为主体的车身结构分析,避免了设计的盲目性、减少了设计成本以及缩短了车身结构的开发周期。以有限元法为基础的车身结构分析已成为一种面向车身结构设计全过程的分析方法,车身结构设计的过程也成为一种设计、分析和优化并行的过程,优化的思想在设计的各个阶段被引入.Р 有限元法在汽车结构分析上的使用可以追溯到20世纪60年代中期,并在20世纪80年代得到普及。但是早期的有限元分析多用于车身模态或静刚度等线弹性分析,而汽车耐撞特性计算机模拟技术直至1985年之后才开始迅猛发展并得到大量应用。在这之前,限于当时的理论水平,人们还不可能对汽车碰撞这种复杂的力学问题有深入全面的了解,当时主要依靠多刚体系统动力学方法和机械振动学方法来进行汽车碰撞响应分析。1985年之后,显式有限元方法研究获得突破,标志着汽车碰撞仿真研究新时期的开始。动态非线性显式有限元方法采用中心差分法,可以用来计算具有大位移、大变形、复杂接触和高速冲击等特性的复杂力学问题。动态显式有限元方法的发展,为汽车整车碰撞安全性及部件的抗碰撞特性的研究提供了有力工具,许多学者籍此对汽车碰撞安全性进行了深入研究和分析,主要包括整车的碰撞安全性分析、关键零部件的吸能模式和机理研究等。Р 有限元方法作为一种分析手段,其主要功能是对给定设计进行精确评价和校核。传统的车身结构设计过程为,设计人员根据分析结果依靠经验和直觉提出改进方案,然后重新分析和校核,直到找到一个满意的设计。这种设计过程不仅耗时费力而且容易出错,并且得到的结果仅仅是一个可行方案,而非最优设计。随着计算机技术的发展,有限元分析方法与计算机辅助优化技术相结合,成为车身结构优化设计有效方法,并开始在车身开发中得到应用。Р 早期的车身结构优化的基本思想是,将数学规划理论与有限元方法相结合,构建
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