对基于分析驱动设计的白车身焊点布局多目标优化进行研究。首先建立隐式参数化白车身关键零部件模型,以实现有限元模型的快速更新,并验证其准确性。利用Isight优化平台集成参数化模型和相关计算模块实现后台全自动运算功能。以焊点数量最小,扭转刚度最大为目标,焊点的间距为设计变量,采用NSGA-II算法对白车身进行轻量化多目标优化设计。优化结果表明在扭转刚度基本不变的前提下,焊点总数量与初始值相比减少了179个,优化效果明显,同时计算效率较高,证实了隐式参数化设计结合Isight优化平台方法在汽车平台开发设计方面的高效性与实用性。

在白车身概念设计阶段,通过车身拓扑优化技术考虑车身的载荷传递路径,用于指导车身上下车体结构设计及布置,再结合隐式参数化建模技术,建立全参数化白车身模型,在保证车身性能的前提下,采用多学科优化方法寻找下车体横纵梁截面尺寸、位置及厚度等,并对初始设计车身进行可行性减重,采用响应面模型对车身弯扭刚度进行优化,然后采用序列二次规划算法结合多学科协同优化对车身结构进行多目标优化设计,获取Pareto最优化解集,研究结果表明在确保车身弯扭刚度等性能满足要求的前提下,实现车身下车体减重4 kg,表明在概念设计阶段,结合拓扑优化与参数化优化对白车身下车体结构进行布置优化及减重具有可行性。

针对目前因水泥细度过细而导致水泥基材料容易出现干缩裂缝问题,采用聚丙烯纤维与水泥熟料粒子复掺,并通过L9（34）正交试验研究熟料粒子水泥对聚丙烯纤维砂浆收缩性能的影响。结果表明,复掺熟料粒子和聚丙烯纤维的砂浆收缩率εt与收缩龄期t之间符合εt=α1·exp（-t/α2）＋β0的指数函数关系,且在显著性水平α=0.01下其相关性显著;纤维掺量对砂浆收缩影响最大,熟料粒子掺量次之,粒子粗细第三,纤维长度最小;熟料粒子粒径介于0.315~2.5mm之间且其掺量为20%,纤维掺量为0.3%,纤维长度为12mm时,砂浆的收缩最小,体积稳定性最优。

针对我国内陆寒冷盐碱地区的环境特性,制备了面向该环境混凝土路面工程应用的聚丙烯纤维复合胶粉改性混凝土,采用正交试验研究了该混凝土材料的收缩性能,建立了收缩模型,并运用游程检验法检验了其显著性。结果表明,聚丙烯纤维复合胶粉改性混凝土的收缩率εt与测试龄期t符合指数函数关系,且在显著性水平α=0.01下其相关性显著;聚丙烯纤维和胶粉掺量对混凝土的收缩影响明显,并与混凝土的最大收缩率之间存在显著的数学模型关系。胶粉会增大混凝土后期的干燥收缩,纤维掺量的增加能够有效抑制混凝土的收缩,硅粉掺量为2.5%和纤维长度为6mm时混凝土的收缩最小。

针对冻融造成的混凝土路面剥蚀问题,采用聚丙烯纤维与聚合物胶粉和硅粉复合对混凝土进行改性,应用正交试验方案研究了胶粉掺量、硅粉掺量、纤维掺量以及纤维长度四个参数对聚丙烯纤维复合胶粉改性混凝土的抗冻性能的影响。结果表明,纤维掺量0.3%,纤维长度6mm,胶粉含量10%,硅粉掺量2.5%的聚丙烯纤维复合胶粉改性混凝土的抗冻性能最优;胶粉在水泥水化同时形成乳胶薄膜和引入气体能大幅度的提高混凝土的抗冻性;硅粉能有效的改善混凝土内部的孔结构,提高抗冻性;聚丙烯纤维配合胶粉能减轻胶粉在混凝土出现微裂缝时所受的拉应力,从而有效延长混凝土的抵抗冻融破坏的时间。

采用正交试验研究了水胶比、硅粉、白水泥和聚合物胶粉掺量等组成参数对复合助剂改性建筑石膏线性膨胀系数的影响,并通过多元回归分析建立了复合助剂改性建筑石膏的线性膨胀系数模型。结果表明,复合助剂改性建筑石膏的线性膨胀系数基本分布在（19.7~22.4）×10-6℃-1之间,小于建筑石膏的线性膨胀系数,温度膨胀性能有一定改善;随着聚合物5010、白水泥、硅粉掺量的增加,石膏的线性膨胀系数逐渐减小;复合助剂改性建筑石膏的线性膨胀系数与组成参数之间存在二次曲线关系,并且游程检验法检验其相关性显著。

采用正交试验方法,研究了干湿循环与硫酸盐侵蚀作用下水胶比、胶粉掺量、硅粉掺量以及消泡剂掺量对混凝土抗硫酸盐侵蚀性的影响。结果表明,各因素影响混凝土抗硫酸盐侵蚀性的主次顺序是水胶比最大,胶粉掺量次之,硅粉掺量和消泡剂掺量最小;随着水胶比的增大以及胶粉和硅粉掺量的减小,混凝土的抗硫酸盐侵蚀性降低;水胶比为0.35,胶粉掺量为8.0%,硅粉掺量为6.0%,消泡剂掺量为0的混凝土抗硫酸盐侵蚀性最强。干湿循环加剧了硫酸盐侵蚀的破坏效应,使混凝土的强度和抗侵蚀性降低。

驾驶室疲劳耐久性能开发是卡车设计和制造中一项非常重要的工作，但是驾驶室疲劳载荷很难通过试验获取。在开发前期获取驾驶疲劳载荷，并对驾驶室进行疲劳仿真分析，将会提高并推动驾驶室疲劳耐久性能开发。针对上述问题，提出了一种获取驾驶室疲劳载荷的方法。首先采集驾驶室悬置车身端加速度，然后建立了421驱动模式的驾驶室刚柔耦合多体动力学模型，使用Femfatlab进行虚拟迭代分解了驾驶室疲劳载荷，最后通过对比虚拟应变与实测应变验证了疲劳载荷的准确性，以及该方法的有效性。