车身开发需要设计制造领域的多学科技术支撑,是整车开发的重要系统工程。项目团队围绕汽车车身正向开发中的气动特性、安全性和轻量化三大关键共性技术难点,开展了基础和系统性研究,形成了车身正向开发关键共性技术。
1)通过遗传算法等进化算法搜索开展基于数据特征提取与汽车空气动力学优化数据关系分析的研究,开发出了一种适用于汽车空气动力学设计的进化优化算法,形成了一套基于数据挖掘的汽车空气动力学多目标优化设计高维数据的处理方法,建立了一套具有自组织、自适应和自学习能力的先进、高效汽车空气动力学多目标优化方法,为汽车以及创新型高速列车的开发提供坚实的技术保证。
2)开展了正面100%刚性壁碰撞、正面40%偏置碰撞、侧面碰撞、侧面柱状碰撞和追尾碰撞、翻滚等复杂碰撞工况下车身结构耐撞性和约束系统的乘员保护和行人保护的集成安全性能研究。提出了车身结构在多种碰撞工况下的传力路径、吸能空间、载荷分配及变形模式的碰撞能量匹配理论和管理设计方法,建立了车身结构碰撞安全设计正向开发方法;构建了基于材料本构关系从概念到结构的正向精准快速设计体系,包括乘员伤害指标分解到车身子结构设计的控制方法和不同工况下车体前端结构主断面设计原则和结构设计;建立了基于乘员减速度控制理论的第三代约束系统集成设计优化体系,解决了多目标下约束系统零部件间的动态协调优化问题;搭建了基于最小吸能空间理论要求的车身前端结构行人保护的造型设计、分析及评价体系;实现了平台翻滚、绊翻和乔丹翻滚等复杂翻滚工况下的车身结构耐撞性和约束系统仿真方法,并针对翻滚状态下导致假人颈部伤害这一有争议性国际学术问题首次提出了反对性的仿真实例。
3)建立了以碰撞安全为基础,综合考虑强度、刚度、NVH、耐久可靠性的车身结构的多目标轻量化协同优化设计技术体系。
相关技术成功孵化科技公司,完成了北汽、东风小康、力帆汽车、北汽银翔、长安跨越、长安汽车、宗申工业、庆铃汽车等10余款车型的开发和碰撞安全改进设计,产生了显著的经济效益和社会效益,提高了区域性自主品牌车企车身关键技术研发与产业化的水平,显著推动了区域行业的技术进步。
先后承担国家级项目2项,省部级项目10项(其中重大2项,重点项目2项),总经费903余万元。荣获2016年重庆市科技进步奖二等奖一项,发表学术论文78篇(其中SCI收录2篇、EI收录7篇),获授权实用新型专利11项。