论文简介：
大连理工大学硕士学位论文 车身结构参数优化模块的开发 共56页。
摘 要
在概念设计初期，对车身结构的设计方案要进行反复的设计与评价，这个过程往往
需要反复地建立有限元模型，通过对比，才能确定最后的方案。这种办法效率低，速度
慢。同时，概念设计阶段也是车身结构设计中保证性能的重要阶段，这个阶段留下的缺
陷往往很难在后续的设计中弥补。
本文根据车身结构概念设计阶段的任务和特点，以CoMX为开发平台，建立了车
身结构概念设计系统VCD—ICAEⅣellicleC0nc印tDesi鳃andhItellectualizcdcAE)的优化
模块。该系统通过模板技术可快速建立参数化概念车身的几何模型；通过参数的设定，
快速进行前处理过程；该方法还可对概念车身的设计参数进行灵敏度分析，并优化设计
参数，实现了车身概念设计阶段的智能化过程。
本文主要的研究内容包括以下几个方面：
1．COMX软件开发平台介绍。
2．在CoMx软件开发平台上利用C++语言建立了车身结构概念设计系统优化模块
的交互式界面。
N蝴求解器求解简化模型。
3．利用NX
4．利用有限元模型进行自由模态的分析，得到一阶弯曲模态和一阶扭转模态的值。
5．利用NXNaS仃趾对简化模型进行了模态灵敏度的计算，并研究了简化梁的截面积
对一阶弯曲模态和一阶扭转模态的影响，计算得出灵敏度。
6．利用DoT软件对车身模型进行优化。

关键词：coMX软件开发平台；灵敏度分析；优化
引言
灵敏度。对于轿车车身静态特性而言，性能指标包括车身的扭转刚度，弯曲刚度和应变
能等。而结构参数可以是车身材料板厚和截面惯量等。
车身结构设计一般分为概念设计阶段和详细设计阶段【3】。在车身概念设计阶段，对
车身结构进行强度，模态分析和优化设计可提早检测车身所存在的强度缺陷和结构错
误，对快速选择车身结构形式、确定结构参数具有重要作用M】。车身概念设计阶段往往
需要对车身结构的设计方案进行反复的设计与评价，以往这个过程需要手工建立有限元
模型进行分析，计算、修改不合理的参数，经过反复地计算、修改，最终得到一个初步
合理的方案。这种手工重复建立CAE模型的办法既复杂，效率又低。根据这种情况，
本文以虚拟概念设计的轿车车身结构为研究对象，将一款智能化汽车概念设计软件
VCD．ICAE【51(vehicleconc印tDesi辨．hnellectualizedcAE)简称VcD，移植到了coMx
开发平台上，利用此软件可根据不同需求快速建立模型，根据不同工况进行车身概念设
计阶段的静态分析，通过对此款软件的开发和研究，大大缩短了概念设计的周期，提高
了效率，使原本复杂的工作变得简单，提高了车身设计的质量，使得产品在概念设计阶
段就可以初步满足使用要求，从而缩短了设计周期，节省了大量的人力，为今后的设计
开发积累宝贵的经验。
本文结合某款三厢车，在概念设计阶段进行车身结构的分析。在CoMX软件开发
平台上利用C++语言建立了VCD优化模块的交互式界面；利用NXN嬲缸．肌求解器对简
化模型进行求解；利用有限元模型进行自由模态的分析，得到一阶弯曲模态和一阶扭转
模态的值；利用vCD．ICAE软件对简化模型进行了模态修改灵敏度的计算，并研究了
简化梁的截面积对一阶弯曲模态和一阶扭转模态的影响，计算得出灵敏度；利用DOT
软件对简化模型进行的优化。

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• 大连理工大学硕士学位论文-车身结构参数优化模块的开发
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