导　　师： 乐玉汉

学科专业： H0204

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 武汉理工大学

摘　　要： 轿车随着科技的进一步发展，产品在趋于多样化、智能化的同时，也趋于复杂化。轿车车身是整车的重要组成部分，而车门作为车身的一部分，又发挥着它特有的功能。在新车型的开发设计过程中，如何判断车门结构的合理性及车门结构静态强度和刚度，是一项十分重要的工作。随着社会的发展和汽车工业的繁荣，汽车作为一种交通工具，在人们生活中起着举足轻重的作用。人们对轿车的乘坐舒适性以及防振、隔噪等性能要求也越来越高，车门窗密封条在轿车中起到了介质密封、环境隔离、内外装饰等作用，而密封条的材质、结构以及制造工艺复杂，其产品性能、品质直接影响轿车车门的启闭力大小及操作舒适性等。 车门结构的静态强度和刚度的计算与分析，在车门结构设计过程中起着非常重要的作用。安全可靠，具有足够的刚度，不易变形下沉，行车时不振响，是车门结构设计需要考虑的关键环节。本文利用专业建模软件catia建立了某款轿车车门的几何模型，然后将几何模型导入到hyperworks中，并进行几何清理。然后利用hyperworks中的专业网格划分模块hypermesh对几何模型进行网格划分，从而建立了该车门的有限元模型。本文运用rigid刚性单元来模拟焊点及螺栓；应用rbe2刚性连接来模拟车门铰链及门锁。本文对车门的扭转刚度、下沉刚度和强度进行了仿真分析，从仿真分析结果中可以看出对车门刚度影响较大的部件为车门内板、车门外板和锁体加强板。最后对车门结构进行了优化，经过优化后车门的扭转刚度有所提高，并且能够满足使用的要求。 为了对轿车车门密封条结构参数进行优化设计，本文建立了密封条的几何模型和橡胶材料模型，并建立了分析所需要的边界条件。应用直接约束法对密封条的接触特性进行了研究。研究结果表明，此算法对密封条与车门的接触特性是有效的，能够反映密封条在与车门接触过程中的接触法向力、接触法向应力以及摩擦力的大小和分布情况。为了对轿车车门密封条结构参数进行优化设计，本文采用了遗传算法和神经网络相结合的策略，首先利用神经网络建立密封条结构设计参数与压缩负荷、应力等的非线性全局映射关系，获得求解结构优化问题所需的目标函数，然后用遗传算法进行优胜劣汰的寻优搜索运算，求出最优解。

关 键 词： 仿真分析 密封条 优化设计 车门结构 有限元模型 结构参数

分 类 号： [U463.834.02]

领　　域： [机械工程] [交通运输工程] [交通运输工程]