[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

摘要

本发明设计一种基于性能互补思想的全承载客车车身结构设计方法，特别是一种适用于带有中门的全承载式客车车身结构的设计方法。在结构设计过程中，通过刚度的合理匹配，使底架强侧与承载能力较弱的侧围(右侧围)互补，底架弱侧与承载能力较强的侧围(左侧围)互补，车身整体形成一个均匀承载的空间框架结构，大大提高了结构各部分材料的利用率。同时利用内力优化与灵敏度分析技术，有效地降低结构各杆件的非轴向载荷，使得结构构件的受力更加合理、载荷分配更加均匀。

主权项

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。