Abaqus在车身外覆盖件抗凹性分析中的应用

车身外板是汽车车身上重要的外覆盖件,但结构特征少、局部刚度弱.客户在选购车辆时,可能会对车身外覆盖件表面进行按压,如果刚度不足,容易导致大面积变形,影响客户对车辆的印象.为在设计初期保证车身外板的抗凹性能,降低后期问题的出现,以某车型车身外板为例,阐述应用Abaqus进行表面抗凹陷特性分析和优化过程,结果能够满足客户的使用要求.     

针对白车身轻量化系数的结构灵敏度分析与软件开发

为实现白车身轻量化,以白车身零件厚度为优化变量,建立参数化模型。定义白车身静态扭转刚度工况并进行有限元分析,得到扭转刚度响应和轻量化系数,采用解析法推导轻量化系数对厚度的灵敏度。基于HyperMesh二次开发完成灵敏度分析流程自动化,求解白车身轻量化系数的灵敏度。根据灵敏度排序对白车身零件厚度进行优化,实现轻量化系数降低,扭转刚度提高,白车身质量减轻。     

悬臂梁类元件刚度检测系统

针对电液伺服阀反馈杆、弹簧管等悬臂梁类元件刚度的准确检测,提出了一种自动检测系统.与现有检测系统相比,采用电动分度盘加气动装夹装置实现了被试件的一次装夹、多位置检测,消除了多次装夹带来的不确定性误差;力加载装置和弹性元件变形测量装置集成为一体式,实现了自动高分辨加载及力、变形的精确测量,消除了加载装置或力传感器变形引起的测量误差;采用计算机数据采集和处理系统,对实验数据进行最小二乘和刚度测量建模,可实现被试件刚度的精确估计和多种表达;采用CCD辅助加载对准及观察,保证了检测的可靠性.实验结果表明:所研制的检测系统,操作简便,测量精度高,重复性误差小于±1％,有效提高了悬臂梁类原件刚度检测的简便性与精确性.     

汽车防护栏刚度检测系统

近些年来,在发生的交通事故中,因货车将行人卷入车底而造成的伤亡越来越引起人们的关注.货车侧面防护栏是安装在车体两侧的侧面防护装置,对被碰撞对象起到保护作用,因此防护栏的刚度是否符合安全要求就显得尤为重要.汽车防护栏刚度检测系统,能够对汽车侧面防护栏刚度是否符合要求做出准确检测,能够对防护栏施加标准要求的静载压力,且对压力的检测误差在±0.5N范围内.同时能够准确地计算出防护栏因受力而产生的变形量,变形量计算误差在±1 mm范围内,并且能够判断防护栏因受力而产生的变形量是否符合标准的要求.     

用于10-6N~10-5N微力测量的柔性铰链机构设计

在基于静电场原理的微纳力值测量系统中,力值的传递与转化机构起着至关重要的作用。选择平行四边形柔性铰链机构作为其弹性元件,以实现10-6N量级的力值测量。分析了柔性铰链的数学模型,研究了其静态与动态刚度;根据系统要求确定了柔性铰链的目标刚度,并采用有限元方法对其进行优化设计和模态分析;分析了加工精度对铰链刚度的影响。将该铰链用于微力测量系统中,通过实验给出了刚度测试结果和力值测量结果,实验表明,该平行四边形柔性铰链满足微力测量系统对10-6N量级的力值测量要求。     

车门铰链系统与车门下沉刚度的相关性

针对某型车门下沉问题,通过台架试验获得车门、铰链和车身等各单因素下沉量和车门绞链系统整体下沉量,对单因素下沉量与系统整体下沉刚度进行线性拟合分析,得到车门铰链系统各单因素与系统下沉刚度的相关度排序.对前、后车门分别选取相关度较高的单因素进行优化,最终改进方案的仿真和试验结果证明该方案可有效地提升车门下沉刚度.采用定量分析法可快速找出影响下沉刚度的敏感因素,并能够快速生成优化方案,为新车型设计提供参考.     

某型汽车悬架衬套有限元与试验分析

选取某乘用汽车悬架与导向杆之间的橡胶衬套为研究对象,在有限元软件Abaqus中建立该衬套的CAE模型,采用适当的橡胶超弹性计算方法模拟该衬套的静态加载过程,得到该衬套的静态刚度特性和应力云图,并与试验数据进行对比研究.结果表明选用合适的本构模型和超弹性参数可以得到与试验吻合度很高的数据,可以提高橡胶衬套的设计开发效率,减少试验成本.     

基于灵敏度分析的白车身扭转刚度优化

为提高某量产车型白车身(Body in White,BIW)扭转刚度,提出一种基于灵敏度分析的BIW刚度优化方法.深入阐述灵敏度分析原理和车身刚度优化策略,分析该车型车身开发中的37个低成本横向构件的料厚变化对BIW扭转刚度的影响.通过对BIW有限元模型的计算和分析,验证优化策略并对比优化前后的BIW扭转刚度性能.结果表明该方法以较低成本就可达到车身扭转刚度的较大提高.     

非承载式SUV白车身结构分析及优化

以某全新开发的SUV非承载式车身为研究对象,建立V91车身有限元模型,并进行模态分析.为使车身1阶模态满足目标值要求,对车身进行灵敏度分析和截面刚度分析,并提出改进方案.经过优化,车身的1阶弯曲模态提升7.8%,1阶扭转模态提升25.7%.研究结果可为企业研发非承载式SUV车身提供参考.     

基于有限元方法的3-PPSR大长径比柔性并联机器人刚度模型分析

为实现较大工作空间的运动,设计了一种大长径比的3-PPSR结构的微操作柔性并联机器人.该机器人由压电马达驱动,采用大长径比柔性铰链连接,柔性铰链的变形范围在毫米级,适用于要求大变形的场合,同时具有结构简单、无奇异、无间隙、运动精度高等特点.由于系统的刚度直接影响系统的运动精度、承载负荷等性能,针对大长径比柔性铰链特点,运用有限元方法,建立了柔性铰链的数学模型,并采用整体刚度的方法,结合机构协调方程和力平衡方程,得到系统的柔性刚度模型.最后,采用ANSYS比较了所建理论刚度模型结果与有限元模型分析的结果.分析结果表明,理论刚度模型合理,符合机构的运动特征.     

便携式车身动态姿态检测系统的设计

为实时掌握汽车在行驶过程中的车身姿态,检测其动态性能,设计了以单片机为控制核心的便携式车身动态姿态检测系统.陀螺仪传感器将采集的汽车三维角速度信号传递给A/D转换器,经过软件系统进行A/D转换和积分处理,在LCD显示器上显示车身在不同时刻的俯仰角、侧倾角和横摆角等动态参数,并进行存储.测试结果表明,该车身动态姿态检测系统工作稳定可靠,满足使用要求.     

低成本MINS/GPS组合导航系统的设计实现

设计了一种基于MEMS惯性器件和ARM微控制器的低成本MINS/GPS组合导航系统.GPS辅助信号的引入克服了MEMS惯性器件精度低、稳定性差,无法独立完成长时间导航的问题.文中针对组合滤波中的非线性和滤波发散等问题,采用自适应UKF算法解决,完成了系统原理样机的设计实现,并进行了相关测试.静态实验和跑车实验证明,系统设计方案可行,具有一定的精度、稳定性和实用价值.     

基于雷达及北斗定位的车内防遗监测系统设计

针对近年来车辆驻停后滞留车内人员受高温致死和车内气体污染等伤害的安全问题,设计了一种基于MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)雷达及高精度北斗定位的车内人员防遗监测系统。该系统使用MIMO雷达作为人体探测的手段,采用高精度北斗定位的车辆运动检测方法,融合现有成熟的温度、气体传感器技术、4G通信技术,并使用基于Matlab APP Designer的上位机软件作为硬件配置及测试软件;系统的车载终端硬件系统具有独立、小型化的特点,能在车内多个地方布置,在上位机平台可观察各传感器的数据变化。系统实现了车辆运动检测、车内人体探测、车内环境监测、数据无线上传等功能,验证了系统在车内监测的可行性,为车载生命监测提供了一种独立、便捷、高效的新方法。     

复合材料磁悬浮列车车体结构数值模拟(Ⅱ)——车体结构性能数值模拟试验

以参数化磁悬浮列车车体有限元模型为基础，在各种载荷和边界条件下开展数值模拟试验，研究各种运营环境中车体结构的静力学和动力学性能。在Siemens NX中完成车体在各种典型载荷工况下的结构静力学和动力学性能模拟试验，包括车体结构载荷变形、车体主要连接部件结构力学性能、车体频率及振型、车体结构线性屈曲性能，以及车体动力响应性能等。数值模拟结果认为给定的复合材料磁悬浮列车车体设计可行，同时验证参数化车体有限元模型的有效性。     

地铁头车车体静强度仿真与试验对比及仿真模型修正

依据EN 12663-1-2010标准对地铁车头车车体进行静强度仿真,并将仿真结果与试验数据结果进行对比,发现两者具有良好的一致性.但是,在一位端窗台压缩工况中,牵引梁缓冲区4个测点位置误差超过30%;基于试验的应变片尺寸与模型网格尺寸差异造成的误差,利用子模型方法对该区域进行网格单元细化,将误差降为5.88%,14.62%,18.99%和7.46%.     

基于MotionView整车虚拟试验场仿真的后转向节强度分析

由于车辆行驶状况复杂多样,传统静态工况无法复现各类恶劣路况下后底盘转向节真实应力,因此在利用MotionView建立整车刚柔耦合多体动力学模型的基础上,将后转向节利用柔性体进行模拟;在进行虚拟试验场仿真分析的同时采用模态综合法计算结构动应力,得到后转向节最高应力位置及发生时刻.仿真结果与整车道路试验结果的对比表明仿真方法准确.     

250km/h卧车动车组间壁T形单元和弹性组件研发

为降低轮轨激励和气动载荷对250 km/h卧车动车组(Electric Multiple Unit,EMU)乘坐舒适性的影响,研发间壁T形单元和弹性组件,分析车体载荷工况,确定引起车体气动变形最大的载荷.利用三维仿真建模计算车体气动变形;以车体气动变形为边界条件,计算出车体与间壁T形单元固结时的节点反力;以节点反力为设...     

基于虚拟迭代的轿车车身耐久性虚拟试验方法

针对轿车车身开发过程中传统耐久性试验周期长、费用高且不容易在开发前期暴露风险的问题,采用虚拟试验方法,基于实测道路载荷谱并结合多体动力学及有限元仿真技术进行车身疲劳寿命预测.仿真结果与实测应变片台架试验结果一致性很好.该方法能够快速反映风险,大幅缩短开发周期、降低费用.     

基于ANSYS的智能换电小车底盘结构静态分析

基于有限元分析软件ANSYS Workbench,以结构静态分析理论为基础,对乘用车电池快换系统的关键设备智能换电小车底盘结构进行静态学分析,包括模型简化、模型导入、网格划分、施加载荷和约束等过程,得出不同型号工字钢的等效应力及总变形云图,并对优化后的结构进行分析验证,为系统整体开发和优化提供参考,推动对与电动汽车产业相配套的乘用车电池快换系统关键设备的快速发展。