点焊连接具有强度高、性能稳定、成本低等优点,因此仍被作为车身制造过程中最主要的部件连接方法。车身上往往排布着数千个焊点,由于焊点排布是非连续的,并会形成应力集中区域,这样的连接方式相当于在车辆结构中添加了一定的缺陷。因此,焊点排布情况会对车辆结构的耐撞性、耐久性以及NVH等性能产生一定的影响。车辆乘员保护和耐撞性要求车身吸能部件能在有限的变形空间内吸收更多的能量。车身上的典型吸能结构件多数都是由焊点连接形成的帽型结构。这些结构的变形模式及吸能效率决定了车辆在不同的碰撞工况中的耐撞性能。论文对焊点排布与典型的吸能结构(包括单帽结构、双帽结构以及曲梁)变形模式之间的关系进行了深入研究。本研究提取出决定焊点排布情况的关键参数,并通过有限元模拟方法得到了不同参数水平下的典型吸能结构变形模式及吸能情况。根据这些计算结果,同时结合塑性铰理论,从结构的变形机理出发分析了焊点排布参数对车辆中典型吸能部件变形稳定性和吸能能力的影响。通过这些研究发现,结构自身的不规则性越显著,焊点排布对其耐撞性能的影响就越小。同时,焊点排布对结构耐撞性的影响与结构所承受的载荷类型以及约束条件也有紧密联系。另外,在现有的技术条件下,把车辆造型、性能、加工制造等作为一个整体进行优化设计仍是比较困难的。因此,在车辆设计过程中,性能设计与结构加工制造设计之间的反复循环就成为常出现的问题。在性能设计之后的加工制造设计中,如果需要根据几何上的约束等原因对已有的焊点排布进行调整,就需要重新评估结构的各项性能指标,这样的反复循环会增加设计周期和成本。在对焊点排布与典型的吸能结构变形模式之间的关系进行了深入研究的基础上,本文提出了一种考虑结构加工制造约束的焊点排布优化设计概念,在结构性能设计阶段就将加工制造约束考虑进来,可以有效解决上述问题。同时,利用准确的响应面方法,对实际车身吸能结构在不同焊点排布下的耐撞性指标进行预测,并分析比较了不同边界条件下的焊点排布敏感性情况。