基于40%偏置碰撞的车身结构优化

基于C-NCAP的正面40%重叠可变形壁障碰撞试验,针对某纯电动SUV进行整车碰撞仿真试验。从改善车身前端吸能结构、提升乘员舱刚度的角度出发,以乘员舱侵入量、B柱加速度为碰撞安全性能评价指标,对车身进行结构优化。优化后的仿真结果显示,前纵梁和A柱变形形式趋于良好,高压线束未受到挤压,各评价指标基本满足优化目标的要求,优化方案能够显著提升碰撞安全性能,为偏置碰撞工况下的车身设计提供了参考。     

保险杠吸能盒轻量化设计

在汽车发生低速碰撞时,保险杠吸能盒通过褶皱变形,从而有效吸收碰撞能量,以此减小乘员受到的伤害和保护车辆。首先以现有保险杠吸能盒尺寸为依据,然后利用正交试验法,以碰撞过程中最大的加速度为考核指标,对吸能盒截面进行尺寸优化。最后,对正交试验优化前后的吸能盒进行多工况有限元仿真分析,仿真结果表明:通过优化后的吸能盒较优化前缓冲性能更优,能更好地保护乘员安全。     

波形复现吸能器的原理分析及仿真

对自行设计的波形复现吸能器的结构和原理进行分析,利用LS-DYNA有限元分析软件对该吸能器进行仿真。该吸能器利用销柱间钢筋预变形产生阻尼力,通过改变钢筋的类型、数量、长度和位置等复现出所期望的减速度波形。仿真与试验结果的比较表明:波形复现吸能器仿真模型复现的波形和台车碰撞试验的波形吻合较好。试验结果验证了吸能器仿真模型的正确性,仿真方法为吸能器的调试提供了依据,缩短了调试时间,提高了波形复现的精度。     

基于响应面的前纵梁柔性焊装夹具优化设计

前纵梁由薄板冲压件焊接而成,具有薄板冲压件的易变形性和制造误差特性。提出一种基于响应面与3DCS仿真分析相结合的汽车前纵梁柔性焊装夹具定位点布置方案设计的方法。对某汽车前纵梁装配过程进行偏差仿真分析,建立能够反映装配偏差源与装配偏差关系的仿真模型。结合汽车前纵梁结构特性以定位点横坐标为设计变量,通过响应面法中Box-Behnken Design(BBD)实验设计方法设计出试验样本方案。利用3DCS偏差分析软件建立某汽车前纵梁柔性装配偏差仿真模型,仿真分析得到装配偏差值,以关键测点偏差的6σ值的均方根作为系统响应,构建响应面代理模型。最后,用Design-Expert软件优化出让装配偏差最小的最优布置方案。     

前纵梁耐撞性研究及其多目标优化

为提高前纵梁耐撞性,首先探究了加强筋组数和宽度对其压溃位移、吸能和初始峰值力的影响,综合分析选择设置加强筋长宽高为70 mm×20 mm×1 mm且组数为1的前纵梁为研究对象;然后选取其内外板厚度、材料及加强筋高度作为参数化变量,以质量比吸能（SEA）最大化,质量、初始峰值力最小化为目标,以压溃位移小于180mm为约束,采用哈默斯雷采样方法进行试验设计,并基于该采样数据进行响应面拟合;最后通过全局响应面法进行多目标优化求解。优化结果表明,位移增大25.3 mm,质量比吸能增加143.86 J/kg,初始峰值力下降128 823.1 N,质量下降了0.098 kg。优化后的前纵梁耐撞性提高且实现了轻量化,对提升汽车被动安全具有重要应用价值。     

基于RBF近似模型的汽车前部部件耐撞性优化

为提高车身的安全性,采用Isight与Ls-dyna集成优化平台对汽车前部吸能部件进行研究,以保险杠横梁前后板、吸能盒内外板、前纵梁内外板及其加强板7个板的厚度作为设计变量,运用优化拉丁超立方设计方法进行试验设计,建立起了径向基函数神经网络模型,运用遗传算法对其进行优化,最终达到提高车身前部耐撞性的目的。     

小麦脱皮机转子预弯工艺及优化设计

小麦脱皮机转子是小麦脱皮机的核心结构,脱皮机转子在运转时会受到离心载荷的作用,进而引起转子纵梁的变形。文中通过对转子模型的有限元分析,对转子在高转速工况下的离心变形及应力分布进行研究,分析结果表明在沿纵梁长度1/2处转子纵梁的变形量最大,其应力值在安全范围内。采用灵敏度分析方法及响应面优化理论,对转子纵梁通过预弯施加变形补偿。通过优化补偿,当控制节点P1,P4,P5,P6,P9分别取205.56 mm,210.52 mm,208.21 mm,203.48 mm,209.67 mm时,转子纵梁在受载后的平直度最佳。转子在离心载荷作用下的纵梁沿轴向的平直度同未补偿的纵梁比较最大提高84%,仿真结果验证该方法能有效地抑制转子纵梁在离心载荷下的变形,从而提高脱皮机转子工作的可靠性与稳定性。     

闭口帽型薄壁梁压溃历程的精确仿真

应用数值仿真方法对车辆抵抗碰撞的典型构件进行了压溃历程研究。对比试验数据,分析了4个关键因素对变形模式和仿真精度的影响,得到闭口单帽型薄壁梁获得稳定压溃模式的参数控制方法。提出了车架前端耐撞构件兼顾吸能最大化与吸能平顺化的两步设计法。     

改进后的后防护装置(移动壁障50%偏置)碰撞分析

依据国标GB 11567.2中对于汽车后下部防护装置的要求,利用LS-DYNA仿真软件对改进后的货车后下部防护装置进行了50%偏置碰撞的仿真分析。通过对碰撞过程中的结构变形、位移变化、碰撞速度、碰撞减速度以及吸能情况的分析,表明后防护装置与移动壁障进行50%偏置碰撞时,移动壁障不发生钻入碰撞的后防护支臂和斜支撑构件最小壁厚为2 mm。     

汽车吸能盒的结构改进与仿真分析

为了提高汽车的被动安全,并实现轻量化设计,基于LS-DYNA和HyperWorks软件建立了吸能盒的仿真模型,并进行了模拟仿真。首先分析了相同尺寸的钢制和铝制两种材料吸能盒的吸能特性,然后在材料成本相同时,对吸能盒的壳体结构进行改进,最后将仿真结果与理论结果进行对比。分析结果可知:在碰撞工况相同时,铝制吸能盒的比吸能是钢制吸能盒的2.8倍,同时重量减轻63%。对铝制吸能盒内壁结构进行改进,得到了一种综合指标较好的“目”字形吸能盒结构。     

前地板座椅前横梁结构的平台化设计

通过对某车型第三代前地板座椅前横梁结构平台化设计方案进行分析,详细对比了整体式座椅横梁结构和座椅横粱上加安装支架结构的优缺点,从而选出最佳结构用于解决同平台不同车型的零部件结构设计开发,工程分析结果也验证了该结构完全满足设计要求.车身其他零部件结构也可参照本文对比,寻求更适于平台化开发的结构,以缩短研发及验证时间,提高设计效率,降低设计成本.     

基于地上可视湿润距离的地表滴灌入渗深度估算模式研究

地表最大湿润距离R(t)和垂向最大入渗深度H(t)是地表滴灌系统设计的基础,由于垂向最大入渗深度H(t)不易观测,因此如何合理地确定H(t)是滴灌应用中需要解决的关键问题之一。对烟台棕壤土地表点源、线源入渗进行了室内试验研究,提出了基于地表水平湿润距离的地表滴灌垂向湿润锋的估算模式。模拟值和实测值的对比表明,本模式的估算精度较高,入渗过程中的最大相对误差不到5%。     

前轮主动转向系统设计

建立了主动前轮转向系统的模型,给出了双行星齿轮机构的运动方程,提出了具体的系统结构。设计了主动前轮转向系统的H∞鲁棒控制器,并考虑在不同的车速以及路面情况下,对大侧向风干扰和双车道变换工况进行仿真,结果表明:所设计的主动前轮转向系统能够有效地改善汽车的操纵稳定性。     

拖拉机悬浮式前驱动桥的应用研究

研究了农用拖拉机悬浮式前驱动桥的现状,列举了几种悬浮机械结构,重点介绍分析了一种悬浮式前驱动桥的机械、液压、电气工作原理。     

麦弗逊式独立悬架运动特性

利用柔性多体动力学方法建立了基于 ADAMS软件平台的麦弗逊式独立悬架动力学仿真分析模型。利用该模型对某车辆前麦弗逊式独立悬架的运动学特性进行了仿真和试验对比分析。结果表明 :悬架构件的柔性对悬架运动中车轮定位参数的变化有明显的影响 ,与实测值相比 ,采用多柔体模型对悬架运动特性参数进行仿真计算的精度比采用多刚体模型的精度高得多。柔性多体悬架动力学仿真模型 ,为车辆设计阶段准确预测计及悬架影响因素时的汽车操纵稳定性提供了有效方法。     

一种两级变刚度复式螺旋弹簧前轮悬架的设计

介绍一种机动车新型前轮悬架,由主、副螺旋弹簧并联组合的两级刚度复式弹簧和主、副减振器组成。空载或轻载时仅主簧起作用,当载荷增大一定程度后,主、副簧共同工作。同时,在主减振器与副减振器间存在较小夹角,随载荷不同而发生变化,有利于改善阻力系数。这种结构能适应不同载荷的要求,并能提高驾驶舒适性,特别适合在单前轮机动车上使用。