автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.03, диссертация на тему:Разработка методики проектирования несущих систем колесных машин, выполненных с использованием сварных точечных и клеесварных соединений

На правах рукописи УДК

Вдовин Денис Сергеевич

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НЕСУЩИХ СИСТЕМ КОЛЕСНЫХ МАШИН, ВЫПОЛНЕННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВАРНЫХ ТОЧЕЧНЫХ И КЛЕЕСВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Специальности 05 05 03 - Колесные и гусеничные машины

01 02 06 - Динамика и прочность машин, приборов и аппаратуры

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

и03065312

Москва 2007

003065312

Работа выполнена в Московском Государственном Техническом Университете им Н Э Баумана

Научный руководитель

Кандидат технических наук, доцент Афанасьев Б А

Официальные оппоненты

Доктор технических наук, профессор Гаврюшин С С Кандидат технических наук, доцент Курбатский М И Ведущая организация ОАО «АвтоВАЗ»

Защита диссертации состоится «/2007 г в часов на

заседании диссертационного совета Д212 141 07 в Московском Государственном Техническом Университете им Н Э.Баумана по адресу 107005 Москва, 2-я Бауманская ул , д 5

Ваши отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просьба выслать по указанному адресу

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского Государственного Технического Университета им Н Э Баумана

Автореферат разослан «__»_2007 г

Ученый секретарь диссертационного „ _ ^

совета ' КотиевГО

доктор технических наук, професд

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Применение оптимально построенных сварных точечных и клеесварных соединений в кузовных конструкциях несущих систем колесных машин позволяет значительно повысить такие их качества как жесткость, прочность, долговечность и др при одновременном снижении издержек производства Поэтому разработка эффективных методов расчета таких соединений с целью их оптимального проектирования, в том числе на ранних стадиях проектирования, является актуальной задачей

Цель работы - разработка методики проектирования тонкостенных кузовных конструкций колесных машин, выполненных с использованием сварных точечных и клеесварных соединений, направленной на повышение конкурентоспособности новых изделий улучшение их прочностных, ресурсных качеств, сокращение времени разработки и стоимости нового изделия с использованием методов оптимального проектирования Задачи работы

1 Исследование влияния клеевого материала на напряженно-деформированное состояние (НДС) сварной точки и ее окрестностей

2 Исследование существующих и разработка новых конечно-элементных моделей (КЭМ) сварных точечных и клеесварных швов, обеспечивающих адекватное и точное моделирование поведения кузовных конструкций

3 Проведение верификации КЭМ сварного точечного и клеесварного соединения путем сравнения расчетных и экспериментальных характеристик кузовных конструкций и их элементов

4 Постановка и решение задачи оптимизации расположения сварных точек вдоль шва на основе генетического алгоритма (ГА)

Научная новизна.

Разработана методика проектирования сварных точечных и клеесварных соединений кузовных конструкций автомобилей, позволяющая получить оптимальное расположение сварных точек на кузовной конструкции автомобиля, снижение их количества и нагруженности Проведен сравнительный анализ существующих КЭМ и построены новые КЭМ сварного точечного и клеесварного соединения в кузовных конструкциях, позволяющих рассчитать их НДС с повышенной точностью Разработана постановка и решение задачи оптимизации расположения сварных точек вдоль шва с использованием ГА Практическая ценность:

1 Разработаны модели клеесварного и сварного точечного соединения разного уровня точности и целевого применения для расчета НДС кузовных конструкций колесных машин

2 Определено НДС боковины кузова и ниши запасного колеса заднего пола легкового автомобиля с учетом концентрации напряжений вокруг сварных точек при различных нагрузочных режимах Расчеты проведены с

использованием рассмотренных моделей сварных точечных соединений и дано сравнение с экспериментом

3 Создан и программно реализован алгоритм оптимизации расположения сварных точек на фланцах соединяемых деталей кузовных конструкций автомобилей Применение алгоритма позволило предложить оптимальное распределение сварных точек на фланцах боковины кузова и ниши запасного колеса заднего пола легкового автомобиля.

Достоверность полученных результатов и выводов обеспечивалась известными решениями и сравнением с экспериментальными данными

Апробация работы. По результатам работы делались доклады на кафедре «Колесные машины» МГТУ им Н Э.Баумана и в отделе математического моделирования и расчетов ОАО «АвтоВАЗ» Сделаны доклады на конференциях 70-летия кафедры «Колесные машины» МГТУ им НЭ Баумана 2006, 65-летия факультета «Специальное Машиностроение» МГТУ им. Н.Э. Баумана 2005, международном симпозиуме «Проектирование колесных машин», посвященном 175-летию МГТУ им НЭ Баумана

Реализация работы. Материалы диссертационной работы используются в НИР ОАО «АвтоВАЗ» и в учебном процессе на кафедре «Колесные машины» МГТУ им Н Э Баумана

Публикации: содержание диссертации отражено в 6-ти статьях Объем работы: диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений Работа содержит 152 страницы печатного текста, 16 таблиц, 112 рисунков и приложения, список литературы содержит 75 наименований

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности работы, общую характеристику работы Рассмотрены конструктивные и технологические особенности кузовных конструкций колесных машин, требования, предъявляемые к ним, нагрузочные режимы, уделено внимание способам сборки кузовных деталей в единую конструкцию - точечной сварке

В первой главе проведен обзор литературы, посвященной методам исследования несущих систем колесных машин, аналитических и численных методов исследования НДС кузовных конструкций автомобилей Приведено описание основных решаемых задач и используемых численных моделей при проектировании кузова легкового автомобиля. Рассмотрены факторы, определяющие целесообразность применения клеесварных соединений в кузовных конструкциях колесных машин. Дано обоснование использования генетического алгоритма для решения задачи оптимального проектирования сварного точечного соединения

Классические методы расчета и проектирования кузовных конструкций автомобилей изложены в работах В 3 Власова, Д.Б Гельфгата, Ю А

Долматовского, Н Ф Бочарова, Л Н Орлова, В Н Зузова, В С Цыбина, Б А Афанасьева, Г А Малышева и ряда других авторов Методы аналитического расчета упрощают конструкцию кузова, что делает невозможным учет таких особенностей конструкции как сварные точки

Сейчас наиболее эффективным и распространенным методом расчетов несущих систем колесных машин является метод конечных элементов (МКЭ) Основные направления в моделировании поведения кузовных конструкций автомобилей с помощью МКЭ приведены в работах Л Н Орлова, В Н Зузова, Н Билунда, Дж Фентона и других авторов

Точечная сварка, как вид соединения кузовных деталей, имеет ряд недостатков невысокая долговечность сварных конструкций из-за сильной концентрации напряжений вокруг сварных точек; сильная подверженность коррозии, негерметичность соединения, что приводит к коррозии не только самого соединения, но и к коррозии в скрытых полостях кузова

Клеесварное соединение по сравнению с точечной сваркой имеет несколько преимуществ высокая долговечность соединения, герметичность, коррозионная стойкость, лучшие шумо- и виброизоляционные качества Несущая способность клеесварного шва выше, чем сварного, вследствие чего также возможно уменьшение количества сварных точек, уменьшение диаметра сварной точки, уменьшение минимальной ширины фланца

Разработка методов экспериментального исследования и расчета клеевых и клеесварных соединений, широко проводились в отечественной авиационной и автомобильной промышленности русскими учеными АС Фрейдиным, Р А Турусовым, Ю И Бойцовым, А Н Чекановым, Г.В Малышевой, В И. Рязанцевым, В.Н Шавыриным, С П Норкиным Из зарубежных авторов можно отметить X Нордберга, Дж Редди, Дж Рои и др Технология получения клеесварного соединения в условиях автомобильного производства состоит в следующем на фланцы соединяемых деталей наносится однокомпонентный клей, способный адсорбировать следы замасливания на склеиваемых поверхностях, затем фланцы соединяются, и проводится точечная сварка по неотвержденному слою клея Отверждение таких клеевых композиций происходит при температурах 150-170°С, что позволяет совместить процессы отверждения и сушки лакокрасочного покрытия

Основные проблемы, сдерживающие применение клеесварных соединений в кузовных конструкциях колесных машин, следующие

- нехватка экспериментальных данных о характеристиках клеевых материалов, используемых в клеесварных соединениях,

- малое количество работ по исследованию влияния клеевого слоя на локальное НДС сварной точки;

- отсутствие методов расчета клеесварных соединений в составе несущих систем колесных машин.

Наиболее подходящим методом решения задачи оптимального расположения сварных точек на фланцах кузова является генетический алгоритм (ГА) так как; 1) ГА нечувствителен к локальным минимумам и разрывам производных многоэкстремальных многокомпонентных целевых функций; 2) ГА обладает устойчивой сходимостью при очень большом количестве варьируемых параметров; 3) ГА способен к объединению в совместное решение разных типовых задач расчета кузова (прочностных, ударно-деформационных, динамических и других свойств кузова). Также удобно целочисленное кодирование, используемое в ГА для определения наличия или отсутствия сварной точки в определенном месте фланца кузова, что позволяет решать задачу оптимизации в дискретной постановке.

Во второй главе проведено исследование влияния клеевого слоя на локальное НДС сварной точки в клеесварном соеднненщ с использованием К Э-моделирования. Приведены сравнения полученных, результатов расчетов с известными решениями и экспериментальными данными, полученными из литературных источников. Рассмотрены существующие и построены новые упрощенные КЭМ сварного и клеесварного соединения, пригодные для использования в расчетах общего НДС кузовных конструкций. Дан анализ преимущес тв и нсдостшкоц каждой из рассмотренных моделей.

Исследование поведения клеесварных соединений под нагрузкой позволяет определить наиболее нагруженные зоны соединения, а также провести комплексный сравнительный анализ НДС клеесварного, сварного и клеевого соединений. Результаты такого анализа используются для выбора свойств клеевых материалов, обеспечивающих минимальные напряжения, оценки нагружешюсти и ресурса сварных точек.

Рис. 1. а) Подробная КЭМ сварной точки (разрез по плоскости ее симметрии): 1 - литое ядро сварной точки (т.О - Центр сварной точки); 2 - зона термического влияния; 3 - фланец (сталь 08кп); 4 — клеевой материал толщиной 0.2 мм; 5 - уплотнительный поясок (узлы разъединены); б) напряжения по линии ОАВ: 1 - сварное соединение; 2 - юте ее в ар по е соединение (Ек,1га=400МПа); 3 - клее сварное соединение (!•<.«, 4000МПа)

Для исследований выбран небольшой стальной нахлесточный образец клеесварного и сварного точечного соединения Была построена его КЭМ с использованием объемных конечных элементов, включающая в себя КЭМ сварной точки, показанной на рис 1а Результаты расчетов напряжений в сварном и клеесварном образцах при растяжении показаны на рис 16

Рассмотренные выше модели позволяют провести верификацию и сравнительный анализ упрощенных моделей сварной точки и клеесварного соединения, пригодных к использованию в моделях кузовных конструкций большой размерности Требования к упрощенным моделям формулируются следующим образом 1) адекватное воспроизведение жесткости и деформаций деталей кузова, 2) точная передача силового потока, проходящего через сварную точку, 3) незначительный прирост числа степеней свободы в КЭМ кузова, 4) простота визуализации сварных точек на КЭМ кузова.

На рис 2 показаны упрощенные модели сварного точечного соединения, удовлетворяющие выше приведенным требованиям Преимуществом жесткой связи (рис 2а) является простота создания модели, отсутствие необходимости связи со свойствами материала сварной точки Недостатком является существенно завышенная локальная жесткость соединения Модель в виде короткой упругой балки (рис 2а) мягче, чем абсолютно жесткая связь, и позволяет избежать преждевременного пластического состояния локальной зоны фланца у сварной точки при решении задач с учетом упруго-пластического поведения материала

Рис 2. Упрощенные модели сварных точек а) Жесткая или упругая балочная связь между узлами фланцев, б) объединение узлов фланцев, в) «элемент-элемент» соединение, г) «стягивание» оболочечных элементов в серединную плоскость, д) объемный элемент с наложенными на узлы фланцев интерполяционными связями

Недостатком короткой упругой балки является необходимость точного расположения узлов соединяемых фланцев друг над другом и несоблюдение

допущения, что длина балки намного больше размеров ее сечения, что в ряде случаев может приводить к снижению точности моделирования Преимуществом способа 26 является простота и адекватность получаемого НДС сварного шва Общими недостатками трех перечисленных выше методов моделирования являются неопределенность крутильной жесткости оболочечных элементов вокруг оси, перпендикулярной плоскости элемента; соединение фланцев в только одном узле, что вызывает завышенную концентрацию напряжений в этом узле, особенно при линейных статических расчетах. На рис 2в показан способ моделирования короткой упругой балкой, не требующий совместности сеток фланцев Перемещения узлов балочного элемента интерполируются по четырем ближайшим узлам оболочечных элементов на фланцах, что позволяет избежать чрезмерной концентрации напряжений на фланцах Способ 2г хорошо отражает НДС в зоне сварной точки, однако является достаточно трудоемким. Способ 2д не требует совместных сеток на фланцах, позволяет избежать чрезмерной концентрации напряжений, но имеет повышенную трудоемкость создания

Клеевой слой в составе клеесварного соединения предлагается моделировать при помощи объемных элементов типа Ьех8, связывающих фланцы между собой Связь свойств объемных элементов со свойствами материала клея, исходя из эквивалентных сдвиговых деформаций, записывается.

(3 -д Кштта

клея

Скл, Оэл — модули сдвига клеевого слоя и объемного элемента, ЬМСЯ) Ьэлемснта -толщина клеевого слоя между фланцами и толщина объемного элемента

Преимуществом объемной модели клея является простота связи свойств клея и модели, хорошая визуализация напряжений в клеевом слое Недостатком является необходимость совместной сетки на фланцах и размер оболочечных элементов не выше 5 мм

Также предлагается моделировать клеевой слой одномерными упругими элементами, которые соединяют все пары узлов фланцев Жесткость таких упругих связей записывается

Е^А „ С„А

I

х - направление, перпендикулярное плоскости склеиваемых фланцев, у, г -направления в плоскости склеиваемых фланцев; Еы, - модуль упругости и модуль сдвига клеевого материала, А - площадь прилегающего оболочечного элемента к упругой связи, / - длина упругой связи, кш - номинальная толщина клеевого слоя Использование предложенных способов моделирования клеевого слоя возможно проводить совместно со всеми рассмотренными выше моделями сварных точек.

С* = ~> = , где

В третьей главе рассмотрены описанные выше упрощенные КЭМ сварного точечного и клеесварного соединения при расчетах образцов на отрыв и сдвиг, конструктивно-подобной лонжерону балки, боковины и ниши запасного колеса заднего пола легкового автомобиля Каждый из рассмотренных расчетов сравнен с экспериментальными данными, сделаны выводы о точности и адекватности воспроизведения НДС сварных точек и конструкций в целом.

Проведены расчеты простых алюминиевых образцов (рис 3) при отрыве и сдвиге Результаты сравнения деформационных кривых с экспериментальными данными в пределах эксплуатационных нагрузок показали а) При отрыве минимальную погрешность 3,2% показывает модель сварной точки типа «элемент-элемент» Для клеесварных образцов жесткость на отрыв завышена для всех моделей на ~20% б) При сдвиге минимальную погрешность 10% показывает модель сварной точки с объемным элементом и наложенными интерполяционными связями Для клеесварных соединений жесткость на сдвиг завышена на 15% I р / 7 а X = 25тт

26 тт

5 = 25 тт

106 тт

2 тт

45 тт

клеи

ядро св точки

26 тт

б)

Рис 3 Образцы сварного точечного и клеесварного соединений1 а) на отрыв б) на сдвиг

Проведен расчет КЭМ лонжеронной балки с элементами испытательного стенда (рис 4а) при кручении М=350Нм На данной балке рассмотрены все упрощенные модели сварных точек и проведено сравнение расчетной жесткости балки с экспериментом (рис 46) Деформация балки при всех способах моделирования сварной точки воспроизводится с точностью не более 10% при малых нагрузках и не более 20% при максимальных нагрузках Способ моделирования по рис 2г дает

погрешность по перемещениям 3-7% и хорошо отражает картину концентрации напряжений, близкую к полученной на подробной модели (рис 15). Способы моделирования сварных точек балочной связью типа «элемент-элемент» и объемным элементов типа Ьех8 дают погрешность в расчете жесткости при малых нагрузках 3-5%, что говори]- об их пригодности для линейных статических расчетов при небольшой на гружен н ости сварных точек а конструкции.

При расчете клеесварной балки свойства клеевого материала приняты линейно-упругими (Е = 2500 МП а. и = 0.4) из-за отсутствия дополнительной информации. Расчетная жесткость балки на ~15% выше экспериментальной при максимальной нагрузке и на —12% при малых нагрузках. Причиной завышения жесткости (также как и при расчете образцов) может являться невыполнение гипотезы о линейно-упругом поведении материала клея, поэтому рекомендуется уделять особое внимание экспериментальным исследованиям свойств клеевого материала, прежде чем задавать модель поведения материала клея.

Рис. 4. а) КЭМ балки лонжерона с элементами испытательного стенда.

Показаны заделка и крутящий момент, б) Угол закрутки сварной балки. Сравнение различных способов моделирования точек сварки с экспериментом

Для иллюстрации применения рассмотренных моделей сварных точек на сложных кузовных конструкциях автомобилей,были проведены расчеты боковины и ниши запасного колеса заднего пола легкового автомобиля. Расчет боковины проводился при трех нагрузочных случаях: кручение, продольное кагруженяс и изгиб. Погрешность воспроизведения деформированного состояния во всех расчетных случаях составила не более 16,8%. Сравнение эксперимента и расчета при кручении боковины показаны на рис. 5. Ниша запасного колеса заднего пола рассчитывалась при

Заделка их иу иг

Жесткость балки на кручение

распределенной нагрузке от багажа. Сравнение деформированного состояния с экспериментальными замерами показано на рис. 6.

Жесткость боковины на кручение

0,05 „

заделка \

0.01-

Рис. 5. а) Деформированное состояние боковины при кручении, показаны заделка и ошрузка; б) Расчетный угол закрутки боковины в сравнении с "экепериментпщ

перемещение? заднего пола по поперечной оси

координата, мм

распределенной по полу нагрузкой от багажа Рг-105 кг. б) Расчетные деформации пола в сравнении с экспериментом

В четвертой главе изложена методика оптимального проектирования сварных точечных соединений в кузовных конструкциях автомобилей с использованием генетического алгоритма. Сформулированы требования К используемым моделям и принципы их построения. Решены тестовые задачи оптимизации. Приведены примеры практического использования генетического алгоритма для оптимизации расположения сварных точек на фланцах боковины и ниши запасного колеса заднего иола легкового автомобиля.

Заданы следующие соответствия между терминами генетического алгоритма и рассматриваемой задачей: Хромосома — совокупность всех

возможных сварных точек N, заданных в КЭМ конструкции Наличие данной сварной точки в конструкции означает ее битовую кодировку в хромосоме как "1", отсутствие - "О"; Особь - вариант исполнения конструкции с некоторым набором сварных точек 0 < / < N, Популяция (поколение) -совокупность всех одновременно рассматриваемых конструкций К с различными наборами сварных точек I, в текущем поколении, Функция приспособленности особи f — способность конструкции удовлетворять заданным ограничениям с минимальным количеством используемых сварных точек (целевая функция)

При создании КЭМ конструкции необходимо разместить возможные положения сварных точек в каждом узле КЭ-сетки фланца Чем плотнее будет КЭ-сетка — тем более точное расположение сварной точки предложит алгоритм

Целевая функция ¿-варианта исполнения конструкции записывается

h - число всех сварных точек конструкции к, L'H(0тт,) - штраф за слишком близкое расположение сварных точек на фланце (минимальное расстояние между сварными точками в кузовных конструкциях автомобилей - 35 мм (из-за шунтирования тока), L'H(Fnaxj - штраф за превышение допускаемого суммарного усилия, передаваемого сварной точкой, ЕЩА^.) - сумма штрафных функций по статической жесткости для т рассматриваемых расчетных случаев

Функции штрафа запишем в виде

= N Fact_8 , H{F^,) = N Fact_F ^ ~F- , H(AJ) = N Fact_Д A->™~A'

где N - число заданных в модели сварных точек; г = 1 I, ] = 1 т Рас1_0, Рас1_Л, - факторы штрафа по минимальному расстоянию

между сварными точками, по максимальному передаваемому усилию, и по жесткости соответственно (показывают насколько «жестко» необходимо соблюдать заданные ограничения), (5, - текущее расстояние между всеми сварными точками на фланце; Ртах - максимальное допускаемое усилие, передаваемое сварной точкой, Д тах - порог допустимого перемещения контрольного узла в 7-ом расчетном случае, Д - текущее перемещение перемещения контрольного узла в у-ом расчетном случае

Необходимо отметить, что кроме статической жесткости в данном алгоритме оптимизации возможна оценка конструкции и с других позиций: величине энергопоглощения при ударном деформировании (при расчетах на пассивную безопасность), ограничения на локальную и глобальную потерю устойчивости конструкции под нагрузкой, собственные частоты и т п При этом все рассматриваемые критерии можно одновременно включить в выражение ограничений к целевой функции и тем самым получить решение

связанной задачи В данной работе для простоты рассматриваются только задачи статической прочности

На рис. 7 представлена блок-схема поиска оптимального расположения сварных точек на фланцах кузовных конструкций

Рис 7 Блок-схема оптимизации сварных точек конструкции с использованием генетического алгоритма

Для проверки работы генетического алгоритма поставлена простая задача оптимального расположения сварных точек для крепежа симметричного стального (Е = 2е11 Па, /7=0.3) кронштейна 172 х 172 мм к жесткому основанию (подобный способ используется для крепежа к кузову усилителей, дверных петель, бамперных буферов безопасности и других малогабаритных кронштейнов) при отрывающей нагрузке. Результаты работы генетического алгоритма показаны па рис. 8 и 9.

Изменение жесткиеконструкции

Изменение количества сварныкточек 8 —

4— _

ш

2 11

0

1 12

3 £

о £ а

11 . а >■ в 3 о

£ 4 £

-Лучшего экземпляра - Среднее по популяции

О — 0

О I

10 15 20 25 30 номер поколения

40

10 15 20 25 30 номер поколения

Рис. 8. Изменение количества сварных точек и перемещения в центре кронштейна в процессе эволюционных итераций

тоэшзев .........

а) "

угггщ^Еттв' .т___аН±йг_т±Ь.1±л=ш^_ш ¿зал"

Рис. 9. а) найденные положения сварных точек; б) НДС кронштейна

(эквивалентные напряжения по Мизесу, МПа), приваренного к

жесткому основанию четырьмя симметричными сварными точками

На втором примере была решена задача оптимизации расположения сварных точек на балке, описанной в главе 3, при ее кручении. По результатам оптимизации была предложена конструкция балки, имеющая жесткость исходной конструкции, но использующая на две сварных точки меньше.

Решение задачи оптимизации расположения сварных точек на боковине легкового автомобиля при совместном рассмотрении трех раздельно действующих нагрузочных режимах: изгиб, кручение, продольное нагружение показано на рис, 10.

Рис.10, а) исходный вариант сварки боковины (183 точки сварки); б) сварные точки после оптимизации (138 точек сварки)

Решение задачи оптимизации расположения сварных точек на нише запаспого колеса заднего пола легкового автомобиля при распределенной иа)рузке от багажа Р- 105 кг показано па рис, 11.

Рис. 11. а) Исходный вариант сварки ниши (89 точек) (показаны только оптимизируемые сварные швы) б) Сварные точки после оптимизации (40 точек)

Общая методика расчетов при проектировании кузовных конструкций, включающая в себя построение оптимального сварного точечного и клеесваркото соединения, и ее местоположение в общем процессе проектирования кузовных конструкций автомобилей приведена на рис, 12 в виде блок-схемы.

1 Выбор нагрузочных режимов, определяющих работу кузова автомобиля

2 Создание подробной КЭМ каркаса кузова автомобиля на основе оболочечных КЭ по трехмерной геометрической модели

3. Построение моделей сварного точечного и клеесварного соединения, а также построение моделей других типов соединений (шовная дуговая и лазерная сварка, болты, неструктурные клеевые

4. Расчет общего НДС кузовной конструкции при выбранных нагрузках Получение оценки конструкции с точки зрения ее работы при выбранных нагрузочных режимах_

5 Выделение отдельного узла конструкции кузова, определение граничных условий, полученных из расчета НДС полной кузовной конструкции (метод подконструкций) Добавление локальных нагрузочных случаев, характерных для выделенного узла

6 Проведение оптимизации формы, размеров поперечного сечения и толщины деталей выделенного узла кузова при всех выбранных нагрузках

7. Проведение оптимизации расположения сварных точек по длине сварных точечных швов. Построение распределения сварных точек вдоль швов конструкции с учетом дополнительных, неформализованных требований к сварному шву

9 Уточнение нагрузочных режимов, заданных ограничений на варьируемые параметры и отклик конструкции

8 Проверочный расчет узла и получение расчетной оценки работы узла кузовной конструкции

нет --- —■— ( __—Конструкция узла удовлетворяет"""------^ ——-—^заданным требованиям7 —-—"

10 Проверочный расчет общего НДС кузовной конструкции с оптимизированными узлами и новым расположением сварных точек и подтверждение соответствия конструкции требованиям ТЗ

Рис 12. Общие расчетные мероприятия и местоположение разработанной методики оптимизации сварных точечных соединений в процессе проектирования новых кузовных конструкций

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1 Разработана методика проектирования сварных точечных и клеесварных соединений кузовных конструкций колесных машин, включающая в себя

- выбор рациональных КЭМ сварного и клеесварного соединения,

- определение НДС сварного и клеесварного шва, нагруженности

сварной точки в составе кузовной конструкции;

- алгоритм оптимального расположения сварных точек на фланцах

кузовов

2 Определено влияние клеевого слоя на НДС сварной точки клеевой слой снижает максимальные напряжения в сварной точке в 3-10 раз в зависимости от его модуля упругости, напряжения в сварной точке увеличиваются с ростом толщины клеевого слоя

3 Разработана подробная КЭМ сварной точки на основе объемных КЭ, пригодная для точного анализа ее НДС с погрешностью по напряжениям 510%, в том числе в составе клеесварного соединения Рекомендуется применять модель для проверочных расчетов наиболее нагруженных сварных точек кузовной конструкции методом подконструкций или ее встраиванием в общую модель

4 Проведен сравнительный анализ упрощенных КЭМ сварного точечного и клеесварного соединения разного уровня Все рассмотренные модели сварных точек позволяют воспроизвести деформированное состояние кузовных конструкций с погрешностью не более 10% на малых нагрузках и 20% на максимальных нагрузках Наиболее высокой точностью 3-5% при малых нагрузках (линейные статические расчеты) обладают модели сварных точек* связь «элемент-элемент» и объемный элемент с наложенными интерполяционными связями на узлы фланцев При больших нагрузках (расчеты с учетом физической нелинейности) наиболее высокую точность по перемещениям 3-12% имеют «точечные» модели сварных точек жесткая и балочная связь узлов и объединение узлов фланцев

5 Все упрощенные модели недостаточно точно воспроизводят напряженное состояние сварной точки из-за большого размера конечного элемента, сопоставимого с диаметром сварной точки Для точного анализа НДС сварной точки, в том числе в составе клеесварного соединения, рекомендуется использовать построенную в данной работе подробную КЭМ сварной точки (погрешность по напряжениям 5-10%)

6 Осуществлена программная реализация предложенной методики оптимизации расположения сварных точек на фланцах конструкции с использованием генетического алгоритма Результаты ее практического применения позволили предложить сокращение количества сварных точек в конструкции боковины легкового автомобиля на 24,6%, в конструкции ниши запасного колеса - на 40%

7 Методика оптимизации расположения сварных точек на кузовных конструкциях автомобилей пригодна для использования на кузовах легковых автомобилей, автобусов, кабинах грузовых колесных машин и других тонкостенных кузовных конструкциях автомобилей, в которых применяется точечная сварка как основной вид соединения

Основные положения диссертации отражены в работах

1 Афанасьев Б А, Вдовин Д С, Исаев А П Расчет комбинированных клеесварных соединений элементов кузовных конструкций // Известия ВУЗов Машиностроение -2004 -№5 - С 72-80

2 Вдовин ДС Оптимизация расположения сварных точек на кузовных конструкциях несущих систем колесных машин с использованием генетического алгоритма // Известия ВУЗов Машиностроение - 2007 -№4 - С 34-40

3 Афанасьев Б А, Вдовин Д С, Малышева Г В Анализ прочности клеесварного соединения тонкостенных кузовных элементов автомобилей с использованием моделирования // Материалы Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 65-летию факультета Специальное машиностроение МГТУ им Н Э Баумана Секция Транспортное машиностроение Тез. докладов - М, 2005 -С 9-11

4 Афанасьев Б А, Вдовин Д С , Малышева Г.В Исследование напряженно-деформированного состояния клеесварных соединений тонкостенных элементов кузова легкового автомобиля // Сборник трудов кафедры Колесные машины - М Изд-во МГТУ им НЭ Баумана, 2003 -С 3-5

5 Афанасьев Б А , Вдовин Д С Методика оптимизации сварных точечных соединений в тонкостенных кузовных конструкциях колесных машин с использованием конечно-элементного моделирования // Проектирование колесных машин Тез докладов Международного симпозиума, посвященного 175-летию МГТУ им Н Э. Баумана - М, 2005 -С 176-183

6 Вдовин Д С , Малышева Г В. Моделирование клеесварных соединений в конструкциях несущих систем автотранспортных средств // Актуальные проблемы развития машиностроительного комплекса Тверской области Тез докладов Всероссийской научно-практ конф - Тверь, 2001 - С 5253

Подписано к печати 09 08 07 Заказ № 517 Объем 1,0 печ л Тираж 100 экз Типография МГТУ им Н Э Баумана 105005, Москва, 2-я Бауманская ул , д 5 263-62-01

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Особенности кузовных конструкций несущих систем колесных машин и характерные нагрузочные режимы

1.2. Методы расчета и моделирования поведения кузовных конструкций несущих систем колесных машин

1.3. Методы расчета клеесварных соединений

1.4. Оптимальное проектирование сварных точечных соединений кузовных конструкций колесных машин

Цель исследования и поставленные задачи

Глава 2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ СВАРНОГО ТОЧЕЧНОГО И КЛЕЕСВ АРНОГО СОЕДИНЕНИЙ

2.1. Исследование влияния клеевого слоя на напряженно-деформированное состояние сварной точки в элементе клеесварного соединения

2.2. Модели сварного точечного соединения

2.3. Модели клеесварного соединения

Глава 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ СВАРНОГО ТОЧЕЧНОГО И КЛЕЕСВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ В КУЗОВНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ НЕСУЩИХ СИСТЕМ КОЛЕСНЫХ МАШИН

3.1. Расчет образцов сварного точечного и клеесварного соединений

3.2. Расчет лонжеронной балки, выполненной с использованием сварного точечного соединения

3.2.1. Описание математических моделей балки

3.2.2. Нагрузки и граничные условия

3.2.3. Результаты статических расчетов балки

3.2.4. Расчет сварной балки со встроенной подробной моделью сварной точки

3.3. Расчет лонжеронной балки, выполненной с использованием клеесварного точечного соединения

3.4. Расчет боковины кузова легкового автомобиля

3.4.1. Описание особенностей конструкции боковины легкового автомобиля

3.4.2. Нагрузочные режимы боковины легкового автомобиля 0.

3.4.3. Результаты расчета боковины легкового автомобиля и сравнение с экспериментом

3.5. Расчет ниши запасного колеса заднего пола кузова легкового автомобиля

3.5.1. Особенности конструкции ниши запасного колеса заднего пола кузова легкового автомобиля

3.5.2. Нагрузочный режим ниши запасного колеса заднего пола кузова легкового автомобиля

3.5.3. Результаты расчета боковины легкового автомобиля и сравнение с экспериментом

Глава 4. ОПТИМИЗАЦИЯ РАСПОЛОЖЕНИЯ СВАРНЫХ ТОЧЕК НА КУЗОВНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ НЕСУЩИХ СИСТЕМ КОЛЕСНЫХ МАШИН С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА

4.1. Постановка задачи в терминах эволюционных вычислений с использованием генетических алгоритмов

4.2. Результаты работы генетического алгоритма на лонжеронной балке кузова легкового автомобиля

4.3. Результаты работы генетического алгоритма на тестовой задаче крепления коробчатого кронштейна

4.4. Результаты работы генетического алгоритма на боковине кузова легкового автомобиля

4.5. Результат работы генетического алгоритма на нише запасного колеса заднего пола легкового автомобиля

В данной работе основное внимание уделено кузовам легковых автомобилей и способам сборки штампованных деталей в единую конструкцию кузова - точечной сварке и клеесварному соединению.

В настоящее время основным способом соединения кузовных деталей в единый кузов автомобиля является контактная точечная сварка. Число сварных точек в кузове легкового автомобиля может составлять от 3000 до 5000 штук. Основная часть сварных точек при этом (до 95%) приходится на каркас кузова - рис. 1.1 («черный кузов», «Ьос1у-т-\у11Йе»).

Рис. 1.1. Каркас кузова легкового автомобиля

Достоинством точечной сварки является то, что сборка крупногабаритных узлов кузова в единую конструкцию проводится на автоматизированной конвейерной линии с использованием роботов, осуществляющих процесс точечной сварки без участия человека. Этот способ обеспечивает большую производительность, стабильное качество и относительную дешевизну получения сварных соединений. Типовые сечения силовых элементов конструкции кузова с отбортованными фланцами для соединения точечной сваркой показаны на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Типовые сечения силовых элементов кузовных конструкций несущих систем колесных машин: а) по верхнему переднему порогу крыши; б) по заднему лонжерону; в) по порогу заднего пола; г) по боковому порогу среднего пола; д) по верхнему боковому поясу крыши; е) по переднему лонжерону; ж) по среднему лонжерону; з) по корневой части переднего лонжерона; и) по передней нижней стойке боковины; к) по переднему нижнему порогу боковины; л) по средней стойке боковины; м) по передней рамке радиатора; н) по корневой части боковой стойки боковины

Максимальный шаг сварных точек на фланцах соединяемых деталей выбирается в основном из соображений отсутствия местной потери устойчивости на фланцах (не более 80- 100 мм). Минимальный шаг выбирается из условия отсутствия шунтирования тока через соседнюю сварную точку и составляет около 35 мм для сварной точки диаметром 5.5 мм при толщине свариваемых деталей от 0.8 до 2 мм. Данные толщины штампованных деталей и диаметр сварной точки являются наиболее характерными для конструкций кузовов легковых автомобилей. Конкретный шаг сварных точек обычно назначается из опыта конструкторских наработок и результатов расчетов кузова на прочность.

Точечная сварка как вид соединения имеет ряд недостатков, и в ряде случаев не способна обеспечить соответствие всем предъявляемым требованиям к кузовным конструкциям. Основные недостатки точечной сварки следующие:

- недостаточная долговечность сварных конструкций;

- сильная подверженность коррозии соединяемых фланцев деталей;

- негерметичность соединения, что приводит к коррозии не только самого соединения, но и к коррозии в скрытых полостях кузова.

Первые два недостатка обуславливаются неблагоприятным напряженно-деформированным состоянием (НДС) сварного шва: высокие концентрации напряжений около сварных точек, третий недостаток является следствием неизбежного наличия технологического зазора между соединяемыми фланцами, в который проникает влага, грязь, создавая коррозионно-активную среду.

Клеесварное соединение тонкостенных кузовных деталей по сравнению с существующей контактной точечной сваркой имеет несколько преимуществ:

- высокая долговечность клеесварного соединения;

- лучшая герметичность;

- высокая коррозионная стойкость соединения;

- лучшие шумо- и виброизоляционные качества.

Герметичность соединения понимается прежде всего как непроникновение влаги в закрытые полости- в клеесварном соединении такое явление исключается.

Несущая способность клеесварного шва выше, чем сварного шва без клея, вследствие чего возможно уменьшение количества сварных точек, уменьшение диаметра сварной точки, уменьшение минимальной ширины фланца.

К недостаткам соединений с применением клеевых материалов следует отнести непостоянство во времени характеристик клеевого шва- старение клеевого материала и некоторое удорожание конструкции.

Тем не менее, клеесварные соединения до сих пор не имеют широкого применения в автомобильной промышленности не только из-за некоторого повышения стоимости кузовных конструкций, но и из-за отсутствия значимой экспериментальной базы и практичных методов их расчета.

Проблема применения клеесварного соединения в кузовных конструкциях актуальна и ставит перед собой множество задач, решение которых позволит разрабатывать и производить кузовные конструкции, соответствующие современным требованиям. С точки зрения процесса проектирования кузовных конструкций к таким задачам можно отнести:

- получение экспериментальных данных о характеристиках клеев, используемых в клеесварных соединениях, пригодных к применению в массовом производстве;

- исследование влияния клеевого слоя на локальное напряженно-деформированное состояние сварной точки;

- разработка методов расчета клеесварных соединений.

Таким образом, применение оптимально построенных сварных точечных и клеесварных соединений в кузовных конструкциях несущих систем колесных машин позволяет значительно повысить такие их качества как жесткость, прочность, долговечность и др. при одновременном снижении издержек производства. Поэтому разработка эффективных методов расчета таких соединений с целью их оптимального проектирования, в том числе на ранних стадиях проектирования, является актуальной задачей.

Основное содержание работы представлено в четырех главах.

В первой главе проведен обзор литературы, посвященной расчетным методам исследования НДС кузовных конструкций автомобилей. Приведено описание основных решаемых задач и используемых численных моделей при проектировании кузова легкового автомобиля. Дано обоснование I использования генетического алгоритма для решения задачи оптимального проектирования сварного точечного соединения.

Во второй главе проведено исследование влияния клеевого слоя на локальное НДС сварной точки в клеесварном соединении с использованием КЭ-моделирования. Приведены сравнения полученных результатов расчетов с известными решениями и экспериментальными данными, полученными из литературных источников. Рассмотрены существующие и построены новые упрощенные КЭМ сварного и клеесварного соединения, пригодные для использования в расчетах общего НДС кузовных конструкций. Дан анализ преимуществ и недостатков каждой из рассмотренных моделей.

В третьей главе рассмотрены описанные выше упрощенные КЭМ сварного точечного и клеесварного соединения при расчетах конструктивно подобной лонжерону балки, боковины и ниши запасного колеса заднего пола легкового автомобиля. Каждый из рассмотренных расчетов сравнен с экспериментальными данными, сделаны выводы о точности и адекватности воспроизведения НДС сварных точек и конструкций в целом.

В четвертой главе изложена методика оптимального проектирования сварных точечных соединений в кузовных конструкциях автомобилей с использованием генетического алгоритма. Сформулированы требования к используемым моделям и принципы их построения. Решены тестовые задачи оптимизации. Приведены примеры практического использования генетического алгоритма для оптимизации расположения сварных точек на фланцах боковины и ниши запасного колеса заднего пола легкового автомобиля.

По результатам работы делались доклады на кафедре «Колесные машины» МГТУ им. Н. Э. Баумана и в отделе математического моделирования и расчетов ОАО «АвтоВАЗ». Сделаны доклады на конференциях: 70-летия кафедры «Колесные машины» МГТУ им. Н. Э. Баумана 2006; 65-летия факультета «Специальное Машиностроение» МГТУ им. Н.Э. Баумана 2005; международном симпозиуме «Проектирование колесных машин», посвященном 175-летию МГТУ им. Н. Э. Баумана.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Разработана методика проектирования сварных точечных и клеесварных соединений кузовных конструкций колесных машин, включающая в себя:

- выбор рациональных КЭМ сварного и клеесварного соединения;

- определение НДС сварного и клеесварного шва, нагруженности сварной точки в составе кузовной конструкции;

- алгоритм оптимального расположения сварных точек на фланцах кузовов.

2. Определено влияние клеевого слоя на НДС сварной точки: клеевой слой снижает максимальные напряжения в сварной точке в 3-10 раз в зависимости от его модуля упругости; напряжения в сварной точке увеличиваются с ростом толщины клеевого слоя.

3. Проведен сравнительный анализ существующих упрощенных КЭМ сварного точечного и клеесварного соединения разного уровня. Все рассмотренные модели сварных точек позволяют воспроизвести деформированное состояние кузовных конструкций с погрешностью не более 10% на малых нагрузках и 20% на максимальных нагрузках. Наиболее высокой точностью 3-5% при малых нагрузках (линейные статические расчеты) обладают модели сварных точек: связь «элемент-элемент» и объемный элемент с наложенными интерполяционными связями на узлы фланцев. При больших нагрузках (расчеты с учетом физической нелинейности) наиболее высокую точность по перемещениям 3-12% имеют «точечные» модели сварных точек: жесткая и балочная связь узлов и объединение узлов фланцев.

4. Все упрощенные модели недостаточно точно воспроизводят напряженное состояние сварной точки из-за большого размера конечного элемента, сопоставимого с диаметром сварной точки. Для точного анализа НДС сварной точки, в том числе в составе клеесварного соединения, рекомендуется использовать построенную в данной работе подробную КЭМ сварной точки (погрешность по напряжениям 5-10%).

5. Разработана постановка и предложено решение задачи оптимального расположения сварных точек на фланцах деталей кузовных конструкций на основе рассмотренных моделей сварных точек. Оптимизация расположения сварных точек построена с использованием генетического алгоритма.

6. Осуществлена программная реализация предложенного алгоритма оптимизации. Результаты ее практического применения позволили предложить сокращение количества сварных точек в конструкции боковины легкового автомобиля на 24,6%; в конструкции ниши запасного колеса - на 40%.

7. Методика оптимизации расположения сварных точек на кузовных конструкциях автомобилей пригодна для использования на кузовах легковых автомобилей, автобусов, кабинах грузовых колесных машин и других тонкостенных кузовных конструкциях автомобилей, в которых применяется точечная сварка как основной вид соединения.

1. Проектирование полноприводных колесных машин: Учеб. для ВУЗов /Б.А. Афанасьев, Б.Н. Белоусов, Л.Ф. Жеглов и др. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 465 с.

2. Аладинский В.В. Разработка численных методов определения напряженно-деформированного состояния сварных соединений с концентраторами: Дис. канд. техн. наук. -М., 1986. 163 с.

3. Баничук Н.В., Иванова С.Ю., Шаранюк A.B. Динамика конструкций. Анализ и оптимизация. М.: Наука, 1989. - 260 с.

4. Батищев Д.И., Исаев С.А. Оптимизация многоэкстремальных функций с помощью генетических алгоритмов //Высокие технологии в технике, науке и образовании: Межвузовский сборник научных трудов. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 1997. - С. 4-17.

5. Батищев Д.И., Исаев С.А., Ремер Е.К. Эволюционно-генетический подход к решению задач невыпуклой оптимизации // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: Межвузовский сборник научных трудов. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 1998. - С.20-28.

6. Белкин А.Е., Гаврюшин С.С. Расчет пластин методом конечных элементов: Учебное пособие. М.:Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2003. -151 с.

7. Бойцов Ю.И., Малышева Г.В., Тихонов В.П. Выносливость клеевых соединений металлов // Вестник машиностроения. 2000. - №6. - С. 2124.

8. Бойцов Ю.И., Малышева Г.В. Исследование ползучести клеевых соединений металлов при растяжении. // Вестник машиностроения. -1998.-№8.-С. 10-14.

9. Бронников С.П., Веттегрень В.И., Френкель С.Я. Кинетика релаксации модуля Юнга полимеров в широком диапазоне температур. // Высокомолекулярные соединения. 1995 - Т.37, № 10. - С.1715-1719.

10. Ю.Винокуров В.А., Куркин С.А., Николаев Г.А. Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности / Под ред. Б.Е. Патона. М.: Машиностроение, 1996. - 576 с.

11. П.Власов В.З. Тонкостенные упругие стержни. М.: Физматгиз, 1959. -312 с.

12. Гельфгат Д.Б., Воронцова Н.И. Расчет основания несущего кузова автобуса на изгиб статической нагрузкой // Труды НАМИ. 1977 - №77. -С.83-89.

13. Гельфгат Д.Б., Ошноков В.А. Рамы грузовых автомобилей. М.: Машгиз, 1959.-281 с.

14. М.Гельфгат Д.Б. Прочность автомобильных кузовов. М.: Машиностроение, 1972.- 144 с.

15. Гольд Б.В., Оболенский Е.П., Стефанович Ю.Г. Прочность и долговечность автомобиля. -М.: Машиностроение, 1968. 158 с.

16. Григорьев В.П. Методика расчета высокопрочных стыковых швов, выполняемых точечной сваркой // Труды НИАТ №42. 1951. - №3. -С.544-548.

17. Долматовский Ю.А. Основы конструирования автомобильных кузовов -М.: Машиностроение, 1967. 248 с.

18. Дорофеев A.M. Расчет прочности сварных точечных соединений. М.: Машиностроение, 1964.- 115 с.

19. Емельянов В.В., Курейчик В.В., Курейчик В.М. Теория и практика эволюционного моделирования. М.: Физматлит, 2003. - 432 с.20.3енкевич O.A. Метод конечных элементов в технике. Пер. с англ. М.: Мир, 1975.-541 с.

20. Карманов В.Г. Математическое программирование: Учеб. пособие. М.: Физматлит, 2001. - 264 с.

21. Коновалов JI.B., Малышева Г.В., Бойцов Ю.И. Диаграмма предельных амплитуд нагрузок клеесварных соединений // Вестник машиностроения. 1999.-№11.-С. 19-24.

22. Компьютерное проектирование и подготовка производства сварных конструкций: Учеб. пособие для ВУЗов / С.А. Куркин, В.М. Ховов, Ю.Н. Аксенов и др. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 464 с.

23. Малышева Г.В., Цыбин B.C. Использование клеесварной технологии сборки в автомобилестроении // Конверсия в машиностроении. 1995. -№4.-С. 36-39.

24. Малышева Г.В., Чеканов А.Н. Основы расчета параметрической надежности адгезиотехнических систем. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.-60 с.

25. Навроцкий Д.И. Расчет сварных соединений с учетом концентрации напряжений. М.: Машиностроение, 1968. - 218 с.

26. Норкин С.П. Прочность и деформативность клеевого соединения полиэфирных стеклопластиков: Дис. канд. техн. наук. Омск, 1968. -151 с.

27. Норкин С.П., Соколов B.C. Определение усилий в клеевом шве соединения листовых материалов внахлестку // Вестник ОГУ. 2004. -№4.-С. 14-18.

28. Павловский Я. П. Автомобильные кузова: Пер. с польск. -М.: Машиностроение, 1977. 544 с.

29. Песков В. И. Теория автомобиля. Н. Новгород: Изд-во НГТУ, 2005. -421 с.

30. Проскуряков В.Б. Динамика и прочность рам и корпусов транспортных машин. М: Машгиз, 1972. - 345 с.

31. Рязанцев В.И., Шавырин В.Н., Любицкий Т.Т. Кинетика развития трещины при циклическом нагружении сварных и клеесварных соединений // Сварочное производство. 1977. - №7. - С.2-4.

32. Рязанцев В.И., Шавырин В.Н., Федосеев А.Б. Некоторые характеристики клеев, применяемых в точечной сварке // Сварочное производство. 1979. -№10.-С.15-17.

33. Рычков С.П. MSC.visualNASTRAN для Windows. М.: НТ Пресс, 2004. -552 с.

34. Сажин A.M. Расчет напряжений в клеевых соединениях металлических пластин при сдвиге // Вестник машиностроения. 1964. - №11. - С.43-48.

35. Тумаков С.Ф., Подола Н.В. Сопротивление усталости нахлесточных соединений, выполненных контактной точечной сваркой // Автоматическая сварка. 1981. - №2. - С.65-66.

36. Фентон Дж. Несущий каркас кузова автомобиля и его расчет: Пер. с англ. М. Машиностроение, 1984. - 200 с.

37. Фрейдин A.C., Турусов P.A. Свойства и расчет адгезионных соединений. -М.: Химия, 1990.-256 с.

38. Черников С.К., Садчиков Ю.В. Варианты четырехузлового изопараметрического конечного элемента оболочки для расчета автомобильных рам // Автомобиль и техносфера: Тез. докл. международ, конф. Казань, 2003. - С.269-278.

39. Шавырин В.Н. Рязанцев В.И. Клеесварные конструкции -М. Машиностроение, 1981. 168 с.

40. Шавырин В.Н., Андреев Н.Х., Ицкович А.А. Механические соединения в технике М.: Машиностроение, 1968. - 232 с.

41. Шапошников Н.Н., Тарабасов Н.Д., Петров В.Б. Расчеты машиностроительных конструкций на прочность и жесткость М.: Машиностроение, 1981. - 334 с.

42. Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSC/NASTRAN for Windows. М.: ДМК Пресс, 2001.-448 с.

43. Alwan J.M., Chou С.С., Wu С. Effect of structural adhesives on energy management of spot-welded hat-section steel components // CAEtech, Ford Motor Company, Inc. 2001. - № 1. - P.34-39.

44. Beyer H.G., Schwefel H.P., Wegener I.S. How to analyse Evolutionary Algorithms. Dortmund: University of Dortmund, 2002. - 38 p.

45. Bylund N. Simulation Driven Product Development Applied to Car Body Design: Doctoral thesis. Lulea, 2004. - 48 p.

46. Cavalli M. N., Thouless M.D., Yang Q.D. Cohesive Modeling of the Deformation and Fracture of Weldbonded Joints Arbor: Mechanical Engineering Department Materials Science and Engineering Department University of Michigan, 2003. - 37 p.

47. Chang В. H., Shi Y. W., Dong S. J. A study on the role of adhesives in weld-bonded joints // Welding research supplement. 1999. - №9. - P. 34-39.

48. Fenton, J., Handbook of Vehicle Design Analysis. London: МЕР, 1996. -417 p.

49. Gill P.E., Murray W., Wright M.H. Practical Optimization. London: Academic Press, 1981. - 278p.

50. Goldberg D. E., Deb K. and Clark J. H. Genetic Algorithms, Noise and Sizing of Populations. Urbana, IL: University of Illinois at Urbana-Champaign, Illinois Genetic Algorithms Laboratory, 1991. - 47 p.

51. Goldberg D.E. Genetic algorithms in search, optimization, and machine learning. Reading, MA: Addison-Wesley, 1989. - 218 p.

52. Gopalakrishnan S.A., Agrawai J.Ch. Durability analysis of full automotive body structures. London: Academic Press, 1999. - 278p.

53. Gu L.O., Yang R.J. Recent applications on reliability-based optimization of automotive structures // Reliability & Robust Design in Automotive Engineering. 2003. - №1. - P. 77-88.

54. Holland J. Adaptation in Natural and Artificial Systems. Ann Arbor: The University of Michigan Press, 1975. - 278 p.

55. Hoppe A., Kaufmann M. Multidisciplinary Optimization considering Crash and NVH Loadcases // ATZ/MTZ Virtual Product Creation: Thesis. Wolfsburg, 2005. - P.255-279.

56. Lauber B. Multi Disciplinary Optimization considering crash, NVH and durability loadcases using OPTIMUS // FE-Design GmbH LMS Users Conference.: Thesis. Niirburgring, 2005. - P. 341-348.

57. Molenaar S.M. Predictability of the failure of spotweld joints in finite element program PAMCRASH Eindhoven: University of Technology Press, 2005. -275 p.

58. Noesis A.G. Solutions NV: OPTIMUS User's Manual Leuven: Mechincal Enginering Press, 2004. - 1357p.

59. Nordberg H. Overlap joining of stainless steel sheets. Spot welded, adhesive bonded, weldbonded, laser welded and clinched joints of stainless steel sheets -their mechanical properties. Verhoven: AvestaPolarit Research Foundation Press, 2003. - 237p.

60. Rao S.S., Engineering Optimization. New York: John Wiley & Sons Press, 1996.-587p.

61. Spears W. M. The Role of Mutation and Recombination in Evolutionary Algorithms: PhD Thesis. Fairfax, 1998. - 68 p.

62. Tzannetakis N., Vooren P., Lauber B. Optimization in Structural Mechanics // NAFEMS Seminar: Thesis Wiesbaden, 2005. - P. 118-121.

63. Wang L., Prodyot K. Basu, Leiva J.P. Automobile body reinforcement by finite element optimization // Finite Elements in Analysis and Design. 2003 - №4-P.l 15-122.

64. Wilson M. Robots for adhesive application in the automotive industry // International Conference Structural Adhesives: Thesis. Bristol, 1986. P.57-60.

65. Волков И.К., Загоруйко E.A. Исследование операций. M.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. - 440 с.

66. Аттетков А.В., Галкин С.В., Зарубин B.C. Методы оптимизации. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. - 440 с.

67. Киселев А.С. Разработка методов анализа и проектирования сварной технологии на основе компьютерного моделирования термодеформированного и структурного состояния сварных конструкций: Дис. докт. техн. наук. М., 1999. - 311с.

68. Асатин Д.М. Исследование процессов развития внутренних напряжений и деформаций при термомеханическом воздействии на свариваемый элемент: Дис. канд. техн. наук. М., 1973. - 323 с.