[发明专利]一种基于性能互补思想的全承载客车车身结构设计方法

权利要求书

1.一种基于性能互补思想的全承载客车车身结构设计方法，主要包括以下步骤：

(1)、根据车身轮廓尺寸及主要质量安装点的设计要求，提出车身结构初始方案，并确定整车左右侧质量之比；

(2)、确定左右侧围的弯曲刚度比μ，若μ＞1.5则首先对左右侧围的垂向承载能力进行匹配调整，使左侧围与右侧围垂向弯曲刚度之比满足μ≤1.5；

(3)、在保证足够的承载能力的基础上，对底架结构进行不对称设计，适当减小底架左侧桁架结构的部分杆件尺寸，增强底架右侧桁架结构，使底架左右两侧刚度之比约为2-μ，误差控制在±10％以内；

(4)、将步骤(2)、(3)中优化后的左侧围、右侧围及底架分总成拼接到整车中，重新进行车身整体弯曲刚度计算，在整体模型中使用优化手段对部分杆件截面尺寸进行调整，在保证车身刚度性能的前提下，使车身整体左侧刚度与右侧刚度之比接近于左右两侧包括自重在内的全部工作载荷之比，二者相对误差应当小于10％；

(5)、对经过上述刚度匹配后的车身结构进行强度分析，根据分析结果进行局部结构的必要改动，重复步骤(2)～(5)，直至结构满足强度、刚度的要求。

2.根据权利要求1所述的一种基于性能互补思想的全承载客车车身结构设计方法，其特征在于：实现所述步骤(2)中的匹配调整，选择左侧围上对刚度灵敏度低，且对质量相对灵敏度高的杆件进行适当削弱，选择右侧围上对刚度灵敏度高，且对质量相对灵敏度低的杆件进行加强，使左侧围与右侧围刚度之比μ≤1.5。

3.根据权利要求1所述的一种基于性能互补思想的全承载客车车身结构设计方法，其特征在于：实现所述步骤(4)中车身整体左侧刚度与右侧刚度之比接近整车左右侧质量之比的具体表现为：车身骨架静置，车身中部加载并使车身中部产生均匀且左右对称的向下位移，在此条件下左右两侧所需加载力之比与车身工作时左右两侧实际工作载荷之比的差应小于10％，即 公式中F_左定义为车身发生中部向下均匀位移的条件下，底架左侧施加的作用力之和，F_右为底架右侧施加的作用力之和；P_左定义为车身整体左侧实际工作载荷，P_右定义为车身整体右侧实际工作载荷。

4.根据权利要求1所述的一种基于性能互补思想的全承载客车车身结构设计方法， 其特征在于：所述步骤(5)中强度分析中，以危险应力判断是否满足强度使用条件，结构各点的危险应力定义为：满载弯曲工况、左前轮单轮悬空工况、右前轮单轮悬空工况以及极限制动工况中的最大应力值。