汽车结构有限元分析与优化设计技术培训班 - 研发埠

尊敬的阁下：
有限元技术已经广泛应用于汽车结构分析，如刚度、强度、模态、碰撞以及疲劳破坏等。同时有限元可求解的汽车结构越来越复杂，如曲轴、连杆、减速器、悬架、保险杠、前纵梁、以及B柱等零部件的分析，发动机总成、底盘总成、以及车身总成的分析，更甚还有整车的碰撞分析以及路面虚拟试验场分析等。针对不同的汽车结构以及不同的设计阶段（概念设计阶段、详细设计阶段）结构的简化、连接方式的处理、单元的选取、以及求解器的选择对有限元建模精度与求解效率都有影响，这些技术的掌握需要工程师长期的积累。此外，当对汽车结构可以分析后，需对其进一步优化设计，如发动机箱体、曲轴等零部件的拓扑优化、车身结构的断面形状优化、板厚优化等，设计变量的选择、灵敏度的求解、优化算法的选取对结构优化的精度和效率有决定性的影响。只有掌握了这些技术工程师才能建立反应物理原型的有限元模型，以及对有限元模型的有效优化设计。这些技术具有一定的共性和规律性，掌握之后可以受用终身，这也是从中国制造向中国创造跨越过程中对工程师提出的新的要求。

为了更好的提高企业工程师对有限元技术知识的掌握，博睿智创 ( 北京 ) 科技发展有限公司汽车工程技术培训中心决定于2017年7月12－14日在北京举办“汽车结构有限元分析与优化设计技术培训班 ”，有关事项说明如下：

某专家：博士、副教授，2005-2010年在吉林大学材料成型专业、固体力学专业，获得本硕博学位。2014-2015年，在美国密歇根大学公派访学。主持国家自然科学基金2项、吉林省科技发展计划项目2项、一汽集团技术心中、宝钢汽车用钢研究所等企业课题多项。发表SCI论文18篇、EI论文10篇，开发车身结构CAE专用软件4项。精通结构优化理论，擅长车身结构优化，重点解决了正向设计中车身骨架断面设计与优化难题，该技术在1天内完成车身骨架断面的设计，2-3天内完成刚度、强度、抗撞性以及冲压制造性能约束下的断面形状与板厚优化，实现轻量化目标。

时间	授课内容及提纲
7月12日星期三	上午 1. 有限元基本理论梳理 2. 薄壁梁单元理论简介 3. 薄壁梁断面（截面）设计与特性求解：弯曲惯性矩、扭转惯性矩 4. 铝型材断面特性求解 5. 钢制与铝制型材的几何参数对静刚度、碰撞性能的影响 6. 钢制与铝制板材的几何参数对静刚度、碰撞性能的影响 7. 铝材替换钢材的等效设计原则与轻量化方法下午 8. 碳纤维复合材料层合板理论简介 9. 碳纤维复合材料刚度与强度评价 10. 正向设计中车身梁骨架有限元参数化建模 11. 考虑接头塑形铰的车身梁骨架结构有限元建模与求解 12. 车身结构刚度、强度、频率与动刚度性能评价 l 边界条件对性能评价的影响 l 动刚度加法平均与乘法平均的区别 13.应用案例： l 针对对标车身详细模型的梁骨架模型缩减与建模案例 l 断面形状优化设计案例 l 全铝车身型材结构正向设计案例介绍
7月13日星期四	上午 14.线性规划理论：单纯形为例 15.基于梯度信息的结构优化理论 l Lagrange乘子法构造KKT条件 l 变密度法SIMP结构拓扑优化 l 序列线性规划求解结构优化 16.进化算法与多目标优化算法介绍 l 遗传算法GA、粒子群算法PSO l 进化算法的局限性与适用性 l 多目标的评价与Pareto解集的选择 17.代理模型与多学科优化设计 l 试验设计DOE样本采集：正交试验设计为例 l 响应面（代理模型）构造与求解 l 代理模型的局限性与适用性 18.应用案例： l 如何根据结构的变量数量、结构规模、响应类型选择合适的优化算法 l 结构优化软件与过程集成（代理模型）优化软件的案例对比分析下午 19.结构灵敏度分析 l 差分法、解析法、伴随变量法、半解析法 l 以上四种方法计算量比较与实用性 20.应用案例： l 车身结构弯扭刚度、轻量化系数对板厚的灵敏度分析 l 车身结构频率灵敏度分析 l 组件灵敏度分析 l 如何利用商业软件输出结构灵敏度信息 l 依据灵敏度信息，对车身结构修改
7月14日星期五	上午 21.车身结构优化设计方法 l 车身结构拓扑优化的实施流程 l 车身骨架断面几何形状的实施流程 l 车身结构板厚尺寸优化的实施流程 l 等效静态载荷法ELS求解结构碰撞优化下午 22.应用案例： l 车身刚度、频率、强度优化设计案例 l 车身结构碰撞拓扑优化案例 l 车身前端结构板厚与加筋形貌碰撞优化案例 l 车架结构拓扑概念优化与断面尺寸详细优化案例 l 碳纤维复合材料零部件铺层角度、铺层数量优化案例 l 车身结构优化在轻量化设计中的应用