汽车整车的轻量化技术研究

本文主要介绍汽车零件轻量化技术,通过研究实现汽车整车轻量化的途径和国内整车轻量化技术开发案例,得到了工程塑料应用在整车中能够降低整车重量,提高燃油效率,减少排放,是实现汽车轻量化的重要途经。     

汽车结构设计的轻量化设计方法运用分析

汽车结构设计,要求具有较高的刚度,同时考虑到节能环保,安全方便。对轻量化技术进行应用,能够在一定程度上提升汽车结构刚度,设计时,考虑各种材料的优缺点,结合汽车对使用性能等的需求,对不同轻量设计技术进行选择。本文针对汽车结构设计的轻量化设计方法运用进行分析,介绍了轻量化技术优势,主要有:优化汽车结构设计,优化零部件设计,优化连接方式。探讨了汽车结构轻量化技术应用前景。结合这些内容,总结了轻量化技术在汽车结构设计中的应用,主要内容有:高强度钢的应用,球墨铸铁的应用,铝和铝合金的应用。     

基于灵敏度和碰撞仿真的汽车车身轻量化优化设计

提出了基于灵敏度分析和侧面碰撞的汽车车身结构轻量化设计方法。首先以车身结构零件的板厚为设计变量,以白车身的模态和刚度为约束条件,白车身质量最小为目标,分析了零件板厚关于车身模态和刚度的灵敏度。选取对车身模态和刚度以及抗撞性不敏感的车身零件的板厚,进行以白车身质量最小为目标的优化计算。优化结果使车身减轻14.8 kg。对轻量化后的整车和乘员约束系统进行了侧面碰撞的模拟计算,并与轻量化前的结果进行了对比,对整车耐撞性和乘员的安全性进行对比校核,根据碰撞结果对车身零部件的厚度进行了再调整。结果表明,轻量化后的车身满足碰撞安全性的要求,假人的C-NCAP得分也是可接受的。     

基于灵敏度和碰撞仿真的汽车车身轻量化优化设计

提出了基于灵敏度分析和侧面碰撞的汽车车身结构轻量化设计方法.首先以车身结构零件的板厚为设计变量,以白车身的模态和刚度为约束条件,白车身质量最小为目标,分析了零件板厚关于车身模态和刚度的灵敏度.选取对车身模态和刚度以及抗撞性不敏感的车身零件的板厚,进行以白车身质量最小为目标的优化计算.优化结果使车身减轻14.8 kg.对轻量化后的整车和乘员约束系统进行了侧面碰撞的模拟计算,并与轻量化前的结果进行了对比,对整车耐撞性和乘员的安全性进行对比校核,根据碰撞结果对车身零部件的厚度进行了再调整.结果表明,轻量化后的车身满足碰撞安全性的要求,假人的C-NCAP得分也是可接受的.     

CAE技术在汽车产品轻量化设计中的应用研究

本文阐述了汽车产品轻量化设计的一般思路,通过参数优化软件ISIGHT耦合CATIA和ABAQUS来实现对各类汽车零部件的轻量化设计。对轻量化过程中的精确建模、搭建优化平台进行详细说明。该轻量化设计方法可在保证汽车零部件结构强度与刚度的同时有效减轻重量,为轻量化设计研究者提供参考。     

有限单元法在汽车产品轻量化设计中的应用研究

阐述汽车产品轻量化设计的一般思路,通过参数优化软件ISIGHT耦合CATIA和ABAQUS来实现对各类汽车零部件的轻量化设计。对轻量化过程中的精确建模、搭建优化平台进行详细说明。该轻量化设计方法可在保证汽车零部件结构强度与刚度的同时有效减轻重量,为轻量化设计研究者提供参考。     

车身轻量化与噪声性能的平衡与优化

通过有限元和能量统计方法,从低频及高频角度分析了在车身中使用铝合金等轻量化材料对整车噪声响应的影响,并借助优化方法提出了改进策略,建立优化流程,使得整车重量降低的同时,满足系统声学性能要求,减小了使用轻量化材料对整车系统声学性能的影响。结果表明,将汽车作为系统综合体,结合各个子系统以从整体的角度考察减重的方案将更加全面和有效。     

一种基于多目标优化的制动器底板轻量化设计方法研究

【目的】汽车轻量化技术是汽车节能减排的重要手段,加快汽车轻量化技术的发展具有重要现实意义。【方法】课题组以减小底板体积、保证疲劳寿命为优化目标,采用计算机辅助集成技术对制动器底板进行轻量化设计。首先,对底板进行有限元分析,确定轻量化设计的目标区域;其次,根据优化目标建立相应的CAD模型,使用局部应力应变法计算底板的疲劳寿命;最后,通过ISIGHT集成CATIA、ABAQUS和MATLAB对制动器底板进行轻量化设计。【结果】该轻量化方法可以同时对制动器底板上的多个目标尺寸进行优化,使其质量减少了9%,轻量化效果明显。【结论】该轻量化方法同样适用于其他机械零件,借助于该方法对汽车零部件进行轻量化设计有着非常重要的工程价值。     

基于轻量化需求的制动器底板有限元分析

汽车零部件轻量化,既是汽车技术创新的需要,又可有效满足物流用户降本的需求。利用ANSYS Workbench有限元分析手段,在有效保证材料使用性能的前提下,对气压鼓式S型制动器底板进行轻量化设计,达到整桥乃至整车轻量化的目的。     

新能源汽车车身轻量化设计方法研究

车身是新能源汽车直观的外在表现形式,同时也是汽车设计中占重要地位的研究对象。在新能源汽车中,车身的质量约占整车总重量的35%左右,因此通过设计使车身轻量化,可以提高车辆的动力性和经济性。本文通过对车身材料方面进行选择及设计,以此来达到轻量化的目的。     

轴流泵叶片多学科设计优化

在对水力性能和结构分别进行学科分析的基础上,通过2个学科的耦合关系,建立了轴流泵叶片多学科设计优化的数学模型。采用协同优化算法,实现了同时满足叶轮效率最高和叶片质量最轻的优化目标。优化结果表明,多学科设计优化提高了轴流泵叶片的综合性能,可有效兼顾高效、轻量化的要求。水泵叶片多学科设计优化模型的协同优化算法高效、可行。     

柴油机运动机构多学科协同优化设计

研究多学科耦合作用下的结构快速设计优化技术,提出将多学科设计方法应用于柴油机结构设计,实现了柴油机运动机构综合性能优化.建立曲轴-连杆-活塞结构三维参数化模型,以结构轻量化为设计目标,结构静强度、振动性能和热性能等为约束,基于多学科协同优化设计思想建立设计优化模型,完成了柴油机运动机构的多学科性能综合优化并取得了良好的优化结果.     

纯电动城市客车全铝车身骨架轻量化分析

针对纯电动客车整车质量大、续航能力不足的问题,对纯电动城市客车整车骨架进行轻量化分析。基于HyperWorks建立纯电动城市客车整车骨架有限元模型,通过更换车身骨架材料并进行结构优化,同时采用灵敏度分析优化骨架杆件尺寸。在左极限扭转工况下对比分析优化前后纯电动城市客车整车骨架刚强度性能,纯电动城市客车全铝车身骨架实现了整车轻量化。     

某柴油机带轮室的轻量化设计

本文研究了采用拓扑优化方法对某柴油发动机的带轮室进行了结构分析及优化设计。通过对现有带轮室的结构进行优化设计,在保持原有所有功能及结构强度的同时对该件所需的材料进行合理的重新布置,有效地减少了材料的使用,降低了零件的用料成本。通过轻量化设计,可以有效减轻整车质量,降低汽车的燃油消耗,节能减排,提高产品的市场竞争力。     

某汽车前轴轻量化及有限元分析

为研究汽车前轴轻量化方案以达到轻量化的目的,首先利用有限元分析软件ANSYS Workbench对汽车前轴在制动工况及动载工况下的受力进行分析,得出前轴应力分布情况。其次,根据应力分布情况对汽车前轴进行轻量化设计。最后对优化后的方案进行上述两种工况的有限元分析,并对优化前后前轴应力及重量进行对比,确定最终轻量化方案。     

基于平顺性的汽车空气悬架系统的匹配设计

通过建立基于空气悬架系统的汽车整车八自由度平顺性模型,应用MATLAB优化工具箱,结合空气弹簧的特性,分7种工况对空气悬架的刚度和阻尼进行了匹配设计,用MATLAB/S imu link验证了匹配结果并进行了仿真。仿真结果表明:优化后的空气悬架系统对由路面输入引起的振动能够进行有效抑制,能明显改善车辆行驶平顺性。     

汽车轻量化新材料应用现状分析

文章对能源与环境日益紧张条件下汽车制造行业在汽车轻量化的发展趋势进行分析,阐述了目前针对这一发展趋势采取的主要措施,对主要轻量化材料作了重点分析,同时对我国汽车行业发展中在汽车轻量化应用上提出了相应的观点。     

汽车横向稳定杆系统优化设计

横向稳定杆系统是汽车悬架中的一种重要辅助弹性元件,在改善汽车平顺性方面可以提高汽车的侧倾刚度,减少汽车横向侧倾程度。基于此目的,在满足汽车安全可靠的基础上,对汽车横向稳定杆系统进行了合理的悬架系统刚度匹配及轻量化设计,最后通过对优化后汽车前后横向稳定杆系统的ANSYS疲劳寿命校核,结果表明汽车的操纵稳定性通过优化得到显著提升。     

结构优化设计在客车车身轻量化的运用

客车车身的轻量化不仅可以节省车辆的制造材料,还能在很大程度上增加车辆的流动性及经济性。本文充分阐述了客车车身轻量化的方法——结构优化设计。首先叙述该方法在客车车身轻量化中的应用历史和现状;然后简要介绍几种常见的结构优化技术;最后以典型客车车身构建为例,分析客车车身轻量化的过程。在以上论述中,本文对优化设计的关键性问题进行了分析研究,并对结构优化设计的未来发展进行展望和憧憬。     

插电式混合动力汽车动力系统参数匹配优化

以某款插电式串联混合动力汽车作为研究对象,根据整车设计技术要求进行了动力传动系参数匹配设计。基于MATLAB/SIMULINK和iSIGHT软件建立了动力部件和整车仿真模型,并采用遗传算法对传动系参数及发动机开启参数进行优化,对优化前后整车动力性和经济性进行仿真分析比较。结果表明,在满足整车动力性设计和纯电动续驶里程指标的前提下,在NEDC工况下,优化后整车百公里油耗降低了5.37%。