汽车座椅骨架焊缝的疲劳寿命预估方法研究

针对座椅骨架的疲劳强度进行分析,尤其是骨架中焊缝的疲劳方法进行研究分析;首先建立座椅骨架及焊缝的有限元模型,分别基于Hypermesh软件,使用Block Lanczos法进行了计算模态分析,基于LMS Test.lab软件,使用锤击法进行了试验模态分析,对有限元模型进行校验,并确定了焊缝的材料属性;对校验后的有限元模型进行静力分析得出结构强度薄弱的位置,尤其是危险焊缝的位置;进而基于Ncode软件采用Miner损伤法则,在针对特定焊缝类型进行应力修正,计算出其疲劳寿命;根据企业的疲劳试验结果,对该方法进行验证分析,结果表明此疲劳计算方法对座椅骨架焊缝的寿命预估准确有效,为分析和改善该类座椅骨架的焊接寿命奠定了基础,为此类结构的设计与优化提供了参考.     

一种新型商用车座椅动态特性评价与结构优化

为提高商用车座椅乘坐舒适性,运用Catia和Hyperworks软件建立座椅的有限元分析模型,对座椅前六阶的模态频率和振型进行了研究,结果表明现有座椅结构模态过低,与发动机怠速及车身其他内饰件形成共振.对局部振型敏感的部位进行了分析,优化了坐垫蛇簧和靠背蛇簧结构并减小部分零件的厚度,使一阶模态频率达到了38.10Hz,较优化之前提升了13.2％,并通过30万次骨架耐久实验表明优化后的座椅具有足够的强度,试验结果证实了优化的有效性及合理性,解决了该商用车座椅共振的问题.     

汽车座椅结构的轻量化设计

针对当前许多拓扑优化结构中存在的制造工艺问题,提出了一种考虑挤压工艺约束和应力约束的拓扑优化模型。采用该方法对座椅骨架进行轻量化设计,并对新设计的座椅骨架进行校核。分析结果表明:新的座椅结构在满足各项性能和挤压工艺约束的同时达到了明显的轻量化效果,证明了该拓扑优化方法的可行性。     

基于多体动力学模型的车身载荷谱获取及疲劳寿命评估

为有效地评估某轻客车身结构的疲劳寿命,首先利用Adams软件建立该车型的多体动力学模型,并根据实测数据进行了模型对标,验证了模型精度.然后基于实测道路载荷谱,综合应用虚拟迭代及疲劳寿命分析方法,复现了样车在试验场所采集的加速度、位移及力等响应信号,提取了车身与悬架各外连点的动态载荷.计算了车身的疲劳寿命,后排座椅支架加强筋圆角处存在疲劳失效风险,与道路耐久试验的失效结果基本一致,通过采用提高材料牌号的改进措施使得此车身结构通过了道路耐久的验证,表明了此分析方法的工程可行性.实践证明虚拟迭代与疲劳寿命分析相结合的方法能够有效地支持车身结构疲劳寿命的评估,具有一定的工程参考价值.     

汽车座椅骨架的拓扑优化研究

针对汽车座椅骨架质量较大的问题,对座椅骨架的结构、人机工程学、拓扑优化方法、镁合金的特点及加工方法进行了研究.根据人机工程学以及座椅的基本要求对座椅坐垫进行了拓扑优化设计;结合镁合金材料特点及压铸加工要求对座椅骨架进行再设计;最后应用ANSYS对改进后的座椅进行了静力学分析.研究结果表明,优化后的座椅骨架比优化前的减重20％,优化后的座椅骨架满足座椅静强度要求;从而说明该拓扑优化方法可用于座椅骨架的结构设计,同时得到了新的座椅骨架模型.     

基于CAE技术解决某车型燃油箱防浪板断裂问题

某车型在开发阶段燃油箱晃动耐久台架试验过程中,油箱内部防浪板发生断裂。本文基于晃动耐久台架试验结果、线性疲劳损伤理论与nCode技术,利用简化后的力学模型进行分析,找到问题原因。经结构优化、CAE校核通过后,实物顺利通过晃动耐久试验,从而解决油箱防浪板断裂问题,为问题的解决提升了效率。     

基于瞬态响应的SUV后背门开闭疲劳有限元分析及优化设计

为解决某SUV车型后背门在开闭耐久性能试验中焊点开裂问题,建立了一种基于瞬态响应分析的后背门开闭疲劳有限元分析方法。依据后背门开闭耐久性能试验规范,确定有限元分析中的输入载荷、约束条件、运动关系和接触关系等。运用ABAQUS对后背门进行瞬态响应分析,得到后背门在关闭过程中的瞬态应力时间历程。运用雨流计数法得到一系列横幅的应力循环,根据焊点的S-N曲线,Miner线性疲劳损伤累积理论,使用FEMFAT计算疲劳损伤,分析结果显示,在开闭耐久试验中开裂的两个焊点损伤均超过目标值。通过对原方案的传力路径分析,获得优化方案并再次进行疲劳分析。结果显示:优化方案中各焊点的疲劳损伤值均小于目标值,并通过了后续开闭耐久性能试验的验证;基于瞬态响应分析的后背门开闭疲劳有限元分析结果与开闭耐久性能试验之间存在较好的相关性。     

真空助力器壳体应变疲劳寿命研究

对真空助力器的基本原理进行分析,建立真空助力器壳体的仿真模型。根据应变疲劳寿命理论,利用 AN-SYS软件的疲劳分析模块对真空助力器的前壳体进行疲劳耐久仿真。根据仿真结果进一步优化壳体加强板结构,提高了壳体的疲劳耐久寿命,并通过实际耐久试验,验证了该仿真模型计算结果的合理性。     

某商用车驾驶室疲劳载荷分解及验证

驾驶室疲劳耐久性能开发是卡车设计和制造中一项非常重要的工作,但是驾驶室疲劳载荷很难通过试验获取。在开发前期获取驾驶疲劳载荷,并对驾驶室进行疲劳仿真分析,将会提高并推动驾驶室疲劳耐久性能开发。针对上述问题,提出了一种获取驾驶室疲劳载荷的方法。首先采集驾驶室悬置车身端加速度,然后建立了421驱动模式的驾驶室刚柔耦合多体动力学模型,使用Femfatlab进行虚拟迭代分解了驾驶室疲劳载荷,最后通过对比虚拟应变与实测应变验证了疲劳载荷的准确性,以及该方法的有效性。     

基于道路载荷的拖曳臂抗疲劳优化设计

为了评估及优化拖曳臂的疲劳耐久性能,以某车型拖曳臂为研究对象,进行了有限元分析和应变信号道路数据采集,将有限元分析结果与试验数据对比验证了有限元分析的准确性。针对拖曳臂疲劳失效原因进行了结构优化,根据道路数据生成了快速试验多级载荷谱,分别对优化前和优化后的拖曳臂进行了台架耐久试验,台架耐久试验结果与有限元仿真以及整车试车场路试结果一致。     

手电动汽车座椅调节耐久试验机的研制

汽车座椅调节耐久试验是汽车座椅研发过程中的重要环节之一。通过对国内外行业以及企业标准的研究,研制出一种可实现手电动汽车座椅纵向调节、靠背调节以及升降调节3种疲劳耐久试验的设备。该设备以西门子S7-1200作为主控单元,支持循环步骤编程,每路通道均可选择感应控制与时间控制两种模式;设计了独立的试验台架及其附件并能自由出入环境箱,在低温以及高温环境下均能正常工作。该设备的人机交互、可编程能力以及通用性得到了国内汽车座椅厂商的认可。     

汽车座椅骨架强度分析及结构优化

对某型汽车驾驶座椅进行结构设计,基于CATIA建立座椅骨架有限元模型,分析得到座椅骨架的强度、受力和位移特性,根据分析结果对座椅骨架的部件布局、结构强度进行改进和优化。设计的座椅骨架满足国家标准强度要求并具有经济性。研究可为座椅骨架的设计和结构强度改善提供参考。     

大功率分动器疲劳试验齿轮断齿问题研究

某多轴超重型试验平台大功率分动器在进行疲劳耐久试验时发生断齿问题。针对失效齿轮开展了全面问题分析,对齿轮强度、轴和箱体刚度、齿轮齿形和齿向精度、表面热处理等可能导致齿轮损坏的原因进行了逐一分析,最终定位为齿轮齿面磨削烧伤,造成齿面硬度降低,接触疲劳强度下降,发生提前失效破坏。在改进工作中,修改了齿轮齿面的磨削加工工艺,并增加了100%的磨削烧伤监测,经改进后的大功率分动器通过了疲劳耐久试验。     

一种新型钢铝连接技术的疲劳耐久性能研究

介绍了一种新型钢铝连接技术IW(Intelligence Welding),该技术通过将特制钢钉冲压铆入铝板和特制钢钉与钢板进行点焊两步工艺完成钢板与铝板的连接。为了完善基于连接强度的接头疲劳耐久性能数据,通过疲劳耐久性能试验获取此种钢铝连接技术的接头疲劳耐久性能。结果表明:相同载荷条件下,钢铝IW连接接头的剪切疲劳寿命远高于十字拉伸疲劳耐久寿命。     

工程中的一体化疲劳耐久管理

建立了一体化耐久管理概念，定义了什么是耐久，简单说明了为什么在工程中需要一体化的耐久管理，如何进行管理才能有效地解决工程中的疲劳耐久问题。简单介绍了疲劳技术发展史上的一些重大事件以及一些当前常用的疲劳技术，阐述了疲劳分析和疲劳试验之间的关系，疲劳的统计性质，描述了一体化耐久管理过程中所涉及的主要工程任务。最后给出了几个在分析和试验领域里如何使用一体化耐久管理方法的例子。     

基于有限元的汽车座椅刚度优化分析

根据国家标准和行业标准对汽车座椅骨架结构的刚度要求,对某款汽车前排座椅进行刚度分析。分析结果表明:座椅骨架结构的初始设计基本能够满足一部分标准工况对座椅的刚度要求,但在模拟前方碰撞和后方碰撞工况中,座椅骨架结构一些零件变形过大或者具有一定的屈服失效风险,需要针对这些问题进行结构仿真优化。加强座椅骨架该位置的局部刚度,重新进行有风险工况的CAE分析。分析结果表明:在满足国标及行业标准的前提下,结构风险得到了有效的控制。     

轿车翼子板疲劳断裂改进对策研究

针对某轿车翼子板固定结构断裂问题,首先通过疲劳断裂区域应力数据采集和RMS等效处理,确定固定点受力状态及改进方向;然后通过台架实验明确翼子板疲劳断裂分布和发生疲劳断裂的行驶里程,并利用Miner线性方法估算解决疲劳断裂的板厚;再根据断裂形态优化翼子板固定点结构,对初始方案、对策方案进行CAE疲劳耐久分析;最后选择最优对策并通过实物台架耐久试验进行验证,结果表明:改进对策有效改善该区域的应力分布,翼子板未出现裂纹现象。     

某车型排气系统焊缝开裂问题分析及优化

针对某车型的排气管与法兰盘间的焊缝在进行整车耐久路试期间发生开裂,通过焊缝切片实验、焊缝疲劳测试排除了焊缝开裂并非焊接工艺所致。运用有限元分析并经过模态测试对排气系统进行分析,确认排气管与法兰盘的焊缝开裂是由于波纹管动刚度在排气系统45. 1 Hz和66. 7 Hz的模态下出现峰值,引起焊缝应力集中所致。优化波纹管动刚度后,排气系统顺利完成整车路试耐久试验。结果表明:优化后的波纹管可有效避免焊缝出现应力集中,提高了排气系统的可靠性,满足整车耐久性能要求。     

基于Ansys吧台椅强度与疲劳分析及其优化

轻量化、多功能、低成本和短设计周期是现代座椅设计的发展方向,而这些目标和要求与座椅质量保证在很多情况下是相矛盾的;传统的设计都是通过样品试验来确保其质量,制造样品本身费时费力,且不能满足现代需求,所以急需快速有效的试验评价方法来检验其性能和寿命。CAE是解决上述问题的有效方法,而Ansys分析软件是一种优秀工程有限元分析软件。基于此,采用Solid works三维建模软件建立吧台椅实体模型,对其施加载荷,确立边界条件;运用Ansys对其进行强度与疲劳分析,找出座椅靠背危险区域;最后通过增加辅助板的形式进行结构优化,对其进行加固,通过再次建模分析,达到强度要求。     

后副车架台架耐久开裂分析及结构优化

为了提升后副车架结构的耐久性能,进行了台架耐久试验,针对试验中发生开裂现象进行了焊缝性能分析,结果表明非焊缝疲劳引起开裂.通过台架耐久仿真分析找到原结构的危险区域,并提出三种优化方案,对比各方案的性能要求,采用双边满焊为最佳改进方案.改进后的结构满足副车架台架耐久、整车二十四通道和四立柱耐久试验,也表明仿真分析方法和改进方案是可信的.