纤维增强复合材料在汽车覆盖件中的应用

采用碳纤维和玻璃纤维两种增强材料与环氧树脂基体材料,对汽车发动机罩进行了铺层结构设计、样件制造和性能对比分析。研究表明:纤维增强发动机罩在满足刚度、模态要求的同时能有效减轻质量,实现发动机罩减重51.2%。在不同工况下,将发动机罩自由模态、横向弯曲刚度、扭转刚度的仿真结果与试验结果和原钢制件发动机罩性能进行了对比,验证了设计的有效性。对复合材料发动机罩铺层优化设计进行了研究,通过优化发动机罩质量相对于初始设计减重9.7%,充分发挥了纤维复合材料在汽车轻量化方面的优势。     

轿车整体扭转刚度分配比的确定

采用计算机辅助工程分析(CAE)方法、台架试验和整车扭转试验方法,利用轿车行驶的常用工况,揭示了整车扭转机理。应用非线性插值理论提升了车身扭转刚度仿真值和试验值间的对标精度;对影响整车扭转刚度的车身扭转刚度和悬架系统侧倾角刚度进行了系统性分析。探索出了整体静态扭转测试原理和方法,得到整备车身的扭转刚度是白车身扭转刚度的1.72倍;前、后悬架的侧倾角刚度比例为1.44;整备车身的刚度值是悬架刚度值的10倍;白车身的刚度值是悬架刚度值的5.8倍;整车扭转刚度值是悬架刚度值的11倍,整车刚度值是白车身刚度值的1.89倍。在理论研究的基础上,探索出的3项轿车整体扭转刚度设计的匹配原则,为轿车悬架系统和车身的扭转刚度最佳匹配及整车开发提供了理论依据和设计方法。     

基于有限元的汽车车架静态分析

建立汽车车架CAE模型,对其进行静应力分析、扭转刚度计算与校核.静应力分析分为4点约束和8点约束静态弯曲计算两种.在计算扭转刚度时,分别进行前轮处约束、后轮施加力与前轮施加力、后轮约束的扭转刚度计算.在校核扭转刚度时,对车架分前、中、后三部分进行,分别算出相应部分转角和角刚度.通过分析计算,可知该车架的静应力和扭转刚度符合设计要求.     

高扭转刚度异形截面麻花钻的研究

本文应用弹性力学理论研究麻花钻的扭转刚度,并采用有限元法计算麻花钻扭转刚度,在此基础上优化设计麻花钻横截面形状.设计出了抗扭转最佳的横截面形状,井为提高麻花钻扭转刚度提出了一种新的观点.按照所设计的最佳截形,试制出了一种新型麻花钻.其实测扭转刚度与计算值比较接近.对这种新型麻花钻进行了初步的切削性能试验和强力切削试验.试验表明,这种新型麻花钻在强度、刚度、定心、断屑、卷屑,钻孔质量,轴向力和切削效率等方面都表现出了优越的性能。     

轿车司机门静态刚度试验分析

针对轿车司机门的设计要求,以某款轿车司机门为例,通过静态刚度试验系统对司机门窗框、窗台线、外板以及铰链进行静态刚度试验分析。结果表明：窗框的刚度在抵抗车身撞击变形有足够的能力;窗台线在受到外界载荷力下变形较小,满足设计要求;司机门外板在载荷作用下具有较好的弹性变形能力而不至于产生凹痕;司机门在垂直载荷下,门铰链有足够刚度保持原样。     

概念车身结构的有限元分析

主要阐述了概念设计阶段某款轿车结构的有限元分析过程,建立该车的有限元模型,采用简化的梁截面进行模拟并计算了截面的力学参数,根据接头的力学特性,计算了5个主要的接头刚度,并利用弹簧单元和刚性单元模拟了接头。计算该车的扭转刚度、弯曲刚度和模态,并与详细设计进行对比和分析,研究表明:仿真结果与详细设计结果基本接近,能够比较准确地预测整车的性能。     

某货车驾驶室静刚度试验与分析

针对某型货车驾驶室,通过模拟驾驶室的实际受载情况,建立了该驾驶室白车身静刚度测试系统.利用数字测量方法和白车身刚度的力学公式,试验和分析得到的结果表明,该测试系统方案合理有效,试验数据重复性和对称性好.通过测试分析该驾驶室扭转和弯曲刚度,得到了驾驶室扭转和弯曲工况下各测点的变形情况和静刚度特征,为该驾驶室的研发建立了基础数据.     

高扭转刚度异形截面麻花钻的研究

本文应用弹性力学理论研究麻花钻的扭转刚度，并采用有限元法计算麻花钻扭转刚度，在此基础上优化设计麻花钻横截面形状，设计出了抗扭转最佳的横截面形状，并为提高麻花钻扭转刚度提出了一种新的观点，按照所设计的最佳截形，试制出了一种新型麻花钻，其实测扭转刚度与计算值比较接近，对这种新型麻花钻进行了初步的切削性能试验和切削试验，试验表明，这种新型麻花钻在强度、刚度、定心、断屑、卷屑、钻孔质量，轴向力和切削效率等方面都表现出了优越的性能。     

一个边梁刚度的配置公式

应用Fourier级数方法模拟了边梁的效应，分析了当边梁的扭转刚度不可忽略时边梁对板的影响，给出了一个边梁的弯曲刚度与扭转刚度的配置公式，从而有效地消除了板的挠度、弯矩、剪力等随边梁刚度的增大而增大的不合理现象，对忽略边梁的抗扭能力所导致的误差也做了定量分析。     

基于有限元分析的赛车车架结构轻量化设计

通过对某方程式赛车车架结构的有限元分析,来实现赛车车架结构的改进和轻量化设计。利用CATIA软件平台建立某方程式赛车车架三维实体模型,运用CAE分析软件对其进行单元选取和网格划分,建立车架的有限元分析模型,通过对车架静态条件下弯曲工况、扭转工况的分析,找到车架弯曲强度和扭转刚度富裕部位,通过减少管件的使用数量、减薄相对应管材的壁厚、减小直径,达到车架结构优化和轻量化设计目标。     

GFRP-花旗松胶合木夹芯桥面板受弯性能试验与结构设计

采用花旗松胶合木作为芯材,玻璃纤维增强复合材料（GFRP）作为面层制备夹芯结构桥面板,在对花旗松胶合木芯材和 GFRP 开展基本力学性能试验研究的基础上,开展了 GFRP-花旗松胶合木夹芯梁的受弯性能试验,得出了其荷载-跨中挠度曲线与 GFRP 荷载-跨中应变曲线,并对抗弯刚度测试值与理论计算值进行了对比;针对某 GFRP-花旗松胶合木桥面板,提出了完整的结构设计流程,给出了桥面板的合理设计参数。研究结果表明：GFRP-花旗松胶合木桥面板应用于钢梁-复合材料桥面板组合桥梁结构较为可行。     

高温度对悬置系统性能的影响研究

车辆的动力总成悬置系统由于其本身材料限制,对温度变化较敏感．本文通过对比常温下和高温下悬置的动、静刚度值,明确温度对悬置系统性能的具体影响,并为今后悬置系统的工程设计提出一定的参考．     

探究复合材料发动机罩的行人保护作用

为有效达成复合材料发动机罩行人保护的作用,需在发动机罩结构设计及优化的基础上,进行静态和动态性能的仿真分析,即在达到发动机罩静态性能指标的前提下,尚且要满足动态行人保护头部碰撞的要求.由于动静态的性能要求难以同时达到,则需要不断地进行结构设计和仿真计算,最终形成符合静力学和动力学性能要求的设计方案,从而有效实现发动机罩部件的轻量化并提高整车的动力性能.     

单索幕墙中玻璃与索静力协同工作试验

采用模型试验的方法对单层平面索网玻璃幕墙结构考虑玻璃与索网协同工作的静力性能进行研究.提出玻璃与索网协同工作的理论模型,并通过模型试验验证了上述理论模型.结果表明,单块玻璃的抗弯刚度对于玻璃参与结构刚度贡献影响很小,玻璃参与结构刚度贡献从本质上讲主要由玻璃面的薄膜力大小决定.     

某汽车白车身刚度分析

采用有限元分析软件Hypermesh/Optistruct建立了某汽车白车身有限元模型,通过对该有限元模型进行了弯曲刚度和扭转刚度分析,得到白车身的刚度情况.为白车身的结构优化设计提供了基础,进而提高了整车的舒适性和安全性.     

基于STAR-CCM+的通机整机流场数值模拟

基于CFD方法,采用STAR-CCM+ 11.06流体仿真软件对某通机整机流场特性进行分析,研究了风扇罩开孔、箱体底部开孔、风扇罩内侧挡板及位置等对流场特性及风量分配的影响。对6种不同结构改进方案的仿真结果表明:不同结构下整机流场分布特性与其原始结构分布特性基本一致,发动机表面平均速度相差不大;箱体底部开孔面积从240 mm2增加到320 mm2且风扇罩内右部分挡板上移5 mm的结构改进方案具有较好的流场分布特性,该结构方案在箱体底部、缸头中间及排气道附近的风量分配略好,风扇入口总风量提升明显,相比原始结构总风量提升了6%,有利于整机冷却性能的提升。通过对通机整机的流场分析及结构方案设计的流场特性评估可为后续整机产品的前期设计与开发和系统匹配提供理论支撑。     

框架摇摆墙结构受力性能研究

以某六层框架结构作为分析对象,设置不同刚度的摇摆墙,研究加入摇摆墙前后以及摇摆墙刚度大小对结构内力分布及变化规律的影响。分析结果表明:当框架结构层间刚度不均匀时,对摇摆墙的内力分布和结构受力会产生较大的影响,摇摆墙的剪力、弯矩均随地震强度和刚度比的增加而增加,摇摆墙的加入减小了框架部分的地震作用,达到防止出现薄弱层的作用。     

复合墙板结构层组合形式的探讨

通过两种复合墙板拟静力试验,探讨了结构层组合形式对构件的破坏形态、变形性能、刚度以及承载力的影响,论证了两侧等厚结构层复合墙板抗震性能相对优越并对不等厚结构层复合墙板的极限承载力及应用范围进行了讨论。