车身焊点布置优化研究

冯赛，徐家川，李迪，杨磊

（255000 山东省 淄博市 山东理工大学 交通与车辆工程学院）

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随着汽车行业竞争越来越激烈，降低生产成本和提高生产效率一直是汽车研发中心攻克的重要方面。焊接作为生产的重要一环，其焊点优化布置成为重点改进目标。白车身焊点数量巨大，如何准确有效地对焊点进行优化布置，对保证甚至提升原有结构性能并尽可能减少生产成本具有重要意义。

一段时间以来，国内外各大主机厂研发部门对优化焊点布置投入了大量人力物力，主要以拓扑优化的方法为指导进行优化，并获得了不错效果。D.M.Junqueira[1]等运用数值模拟和拓扑优化的方法找到最佳焊点分布，并保证扭转刚度保持在规定范围内；Ann-Britt Ryberg[2]等提出了3 种优化车身结构焊点数量的方法，证明了拓扑优化方法的效率更高；Leonardo Coriteac[3]等证明了利用CAE 优化算法可以在大幅度减少点焊数量的同时不损失性能和功能；屈新田[4]等通过HyperWorks/OptiStruct对车门焊点进行拓扑优化，并依据优化结果结合工程经验调整焊点布置；钱银超[5]等利用OptiStruct 对前减震器塔座焊点布置进行了拓扑优化分析，通过找到冗余焊点，结合焊点疲劳的计算结果确定出最终的优化方案；胡朝辉[6]等提出了一种基于焊点间距参数化的焊点布置优化方法对焊点布置方案进行优化；刘亮亮[7]利用软件OptiStruct 对不锈钢车体中的部分焊点进行了拓扑优化，在满足相关安全标准的前提下，该部分焊点得到大幅度减少，且优化后车体结构的强度刚度没有明显减弱。……