自动紧急制动系统测试设备开发和应用研究

随着主动安全技术的快速发展,自动紧急制动(AEB)系统在减少追尾碰撞事故中发挥了重要的作用,但是各款车辆配置的AEB系统各有差异。为了测试和评价AEB系统的性能,文中根据中国新车评价规程(C-NCAP)的测试要求和方法,开发了测试AEB系统的设备和控制系统;通过对各子系统的控制参数进行调试,以及借助无线通信技术实现了各子系统的协同工作;经过多次的试验使其测试结果满足了C-NCAP的精度要求。最后,利用此测试设备在前方目标车静止的工况下,对5款车辆的AEB性能进行了场地测试。试验结果表明,所开发的AEB测试设备能够按照预期的目标进行工作,且能对车辆的AEB性能进行有效的测试。     

基于行人下肢防护的前保险杠改进分析

利用有限元方法,建立了小腿冲击器与汽车前部结构的碰撞模型,用以评价某款车保险杠系统对小腿损伤的影响。通过增加吸能部件、副保险杠加强板等方式减轻行人下肢的损伤,并通过正交试验设计研究了吸能部件的材料、吸能部件前后面之间的距离、副保险杠加强板的厚度以及副保险杠加强板前后面之间的距离对行人下肢损伤的影响。研究结果表明,经正交试验设计后的前保险杠系统能有效地减小小腿冲击器的胫骨加速度以及膝关节弯曲角度,使得下肢保护指标满足Eu-roNCAP法规要求。优化设计后的前保险杠系统更好的防护行人下肢的损伤。     

基于活塞形状改变的空气弹簧特性仿真研究

研究汽车装用空气弹簧刚度优化问题,活塞形状对膜式空气弹簧刚度特性的影响较大。为了提高整车的平顺性能,建立空气弹簧简化模型,得到圆台和倒圆台活塞形状下空气弹簧的有效承载半径影响因素。利用ABAQUS软件建立安装圆柱、圆台和倒圆台活塞的空气弹簧有限元模型进行,研究了不同圆台角下圆台活塞空气弹簧的刚度特性。仿真结果表明,在一定范围内,圆台角度越大,空气弹簧刚度也越大,证明与理论分析吻合,并对空气弹簧的设计和匹配具有一定的指导意义。     

基于多工况的车门结构多目标优化设计方法研究

车门结构的单一工况优化设计常难以满足车门设计要求。本文基于车门垂直刚度和一阶模态两工况,提出一种车门结构多工况多目标优化设计方法。以车门垂直刚度、一阶频率和车门质量为优化目标,通过均匀拉丁方试验设计和响应面方法得出车门垂直刚度和一阶频率的近似数学模型,并在此基础构建车门结构多目标优化模型。最后采用多目标遗传算法对其进行求解,最终优化结果在车门质量减少的情况下,垂直刚度和一阶频率均达到设计要求,达到预期优化效果。     

针对无网格并行计算的基于模糊均值聚类的分区方法*

针对国际上普遍采用的基于回归几何二分的分区方法的缺陷,提出了基于模糊均值聚类的均匀模糊均值聚类分区算法。采用该方法对不同类型的无网格几何模型进行了分区,并根据分区信息对三维实体模型进行了并行计算。通过与基于回归几何二分法的比较,充分验证该算法的有效性和可行性。     

基于概念设计阶段的解耦模式车门截面形状优化方法

为了提高车门静态刚度, 采用基于HDMR理论的多参数解耦优化方法与Morph技术结合, 对一款处于概念设计阶段车门的主截面形状进行优化。这种建模方法的特点在于通过少量的样本点识别形状变量之间的耦合关系, 进而将高维问题进行分解, 在保证精度的前提下提高计算效率。采用Kriging插值方法对Cut-HDMR的各项进行构造, 得到车门各刚度下的考察点位移和质量的近似模型, 进而利用非支配排序多目标遗传算法（NSGA-Ⅱ）对近似模型进行优化, 在车门静态刚度均达到设计要求的前提下合理进行减重, 使垂直刚度和扭转刚度得到了很大的提高。     

汽车后视镜气动干涉阻力特性的数值计算研究

以获得汽车后视镜最优气动造型和改善汽车燃油经济性为目的,应用计算流体动力学方法对汽车外部流场进行了数值分析,详细描述了汽车后视镜的气动干涉阻力特性,重点分析了后视镜形状和相对车身的横向距离对气动阻力的影响.计算结果表明:后视镜气动阻力占整车气动阻力的4.08%;后视镜的形状和位置对气动阻力影响较大,存在一个最佳的横向距离使得气动阻力系数最大能够下降2.76%.汽车模型的风洞试验验证了该数值计算方法的准确性,计算分析结果为汽车后视镜的设计与改进提供了参考依据.     

汽车钢板弹簧在不同摩擦系数下疲劳寿命研究

在钢板弹簧的结构设计中,疲劳寿命是评价其可靠性的重要指标.为了更准确地预估钢板弹簧的疲劳寿命,利用AN-SYS的非线性求解模块,建立了某载货汽车钢板弹簧的有限元模型,考虑到簧片间接触摩擦因素,首先分析了不同摩擦系数下板簧的等效应力;考虑到应力与疲劳寿命之间的关系,用Fatigue软件进一步分析摩擦系数对疲劳寿命的影响,并通过试验验证了分析结果的可信性.结果表明,随着摩擦系数的增大,钢板弹簧的等效应力降低,疲劳寿命增大.     

基于 h 型自适应有限元法在薄板冲压 成型中的应用

在对薄板冲压成型这一过程进行有限元仿真分析时,难以精确分析场变量发生剧烈变化的应力 集中及应变梯度大的区域,如何平衡精度和效率间的关系是冲压成型仿真的关键。因此,基于非线性有限元大 变形的相关理论,针对动态仿真的网格自适应关键技术,建立了自适应分析模式下的薄板冲压成型算法。为了 提高计算精度,提出基于单元应变能增量的能量误差准则以及基于板料成型几何特征的几何误差准则,并结合 2 类误差准则,建立了基于自适应分析算法的误差判断准则;为了提高计算效率,引入阻尼因子提出了阻尼子 循环算法,将自适应加密后的板料单元按时间步长划分为若干个区域,并按照不同时间步长分别求解。结果表 明,该算法有效提高了薄板冲压成型有限元仿真的精度与效率。     

计及热辐射的电动汽车电池包散热与改进研究

为研究计入外部环境热辐射因素后,电池包的布置位置对整车气动阻力和其自身散热的影响,计及高温时地面辐射和太阳辐射,采用可实现k-着湍流模型进行了CFD 数值模拟,通过实车道路实验验证仿真方案的准确性。在此基础上,对电池包前置、中置和后置的整车气动阻力进行了对比分析,以整车气动阻力最小的前置式电动汽车为研究对象,通过电池包高温工况下的温度场数值分析,提出了该布置下的电池包散热改进方案。结果表明,前置式电池包改进后,单体电池表面最高温度降幅为14.5 益,表面最低温度降幅为11.5 益,抑制了温差过大,降低了局部高温,提高了电池包的散热性能。