作品包括：

Word设计说明书1份，约12000字

任务书一份

开题报告一份

外文翻译一份

UG三维图一份

摘要

汽车作为人们出行的主要交通工具，其保有量逐年增加。它给人们出行带来了很大方便，但同时也消耗了能源，排放的尾气污染了环境。由于汽车轻量化对于节能减排有着重要意义，国内外各大汽车制造商以及科研机构都致力于减轻汽车的重量。汽车轻量化已经成为汽车技术发展的趋势。

汽车门槛梁作为车身结构的重要组成部分，涉及到汽车在碰撞过程中的安全性，其强度和刚度将直接影响到在侧面碰撞过程中乘员舱的变形情况。如何在汽车门槛梁上实现其结构轻量化,同时保证其结构刚度和碰撞安全性成为一大挑战。

本文应用UG和HyperMesh分别建立门槛梁的几何模型和有限元模型，并对其做三点弯曲仿真试验。通过LS-DYNA进行求解计算，并运用HyperWorks后处理软件对仿真结果进行分析，确定轻量化的性能指标。应用变厚度的方法对门槛梁模型进行优化，对修改后仿真模型进行求解计算和结果分析。

通过比较分析结果，优化后门槛梁的总质量比原来减少了0.29kg，降低了3.26%；而压弯过程中，在相同变形下所受的力增大，刚度增加；吸收能量比原来增加了154J，提高了25.67%。达到了在保证其碰撞安全性的同时实现轻量化的目的。

关键词：门槛梁；轻量化；有限元法；尺寸优化

目录

第1章绪论    1

1.1课题研究的背景和意义    1

1.2汽车轻量化的发展和研究现状    1

  1.3 实现汽车轻量化的主要方法    1

 1.4 课题研究的内容和方法    2           

    1.4.1 研究内容    2

    1.4.2 研究方法    2

第2章 门槛梁有限元模型的建立    3

  2.1 有限元法概述    3

  2.2 车身门槛梁几何模型的建立    3

  2.3 车身门槛梁有限元网格的划分    4

  2.4 网格模型检查    5

  2.5 连接和接触设置    5

  2.6 材料和属性设置    6

  2.7 本章小结    7

第3章 门槛梁有限元模型仿真分析    8

3.1 仿真模型的建立    8

3.1.1 创建两端刚性支撑    8

    3.1.2 创建刚性墙    9

    3.1.3 创建加速度传感器    11

    3.1.4 计算参设数置    12

  3.2 提交计算    13

  3.3 仿真结果分析    14

3.3.1 HyperView后处理    14

3.3.2 HyperGraph后处理    15

  3.4 本章小结    16

 第4章 门槛梁模型轻量化设计    17

  4.1 优化方法    17

  4.2 尺寸优化方案    17

  4.3 有限元模型修改    17

  4.4 分析优化结果    19

    4.4.1 HyperView后处理    19

    4.4.2 HyperGraph后处理    20

    4.4.3质量分析    21

  4.5 本章小结    21

第5章 结论    23

参考文献    24

致谢    25

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