副车架下摆臂以铝代钢轻量化结构设计

为应对节能减排、轻量化要求,现需要对某副车架下摆臂进行以铝代钢轻量化设计。采用半固态铸造成型工艺,应用轻型的A357铝合金材料替代原来的冲压钢制材料,在现有摆臂硬点不变的情况下,对原结构的冲压摆臂进行重新设计。采用变密度法的拓扑优化技术得出模型结构,然后进行模型重构,再对重构的模型进行强度和疲劳分析,验证其性能,实现摆臂结构的轻量化设计。最终该悬架下摆臂质量减少1.18 kg,减重34.9%,完成其设计目的。     

电动汽车前舱盖轻量化设计研究

汽车轻量化是实现电动汽车节能降耗的有效措施,也是提升整车耐久、动力、能耗等性能的关键。前舱盖作为电动汽车前端主要覆盖件,起到导流空气、保护行人和舱内零部件的作用。本文从材料选择和结构设计角度出发,探讨了前舱盖轻量化的可行性;基于静态-动态工况下的拓扑优化数学模型,建立了前舱盖结构的拓扑优化流程。优化后的前舱盖结构大大降低了质量,该轻量化设计方案为电动汽车其他零部件的轻量化设计提供了参考。     

汽车前副车架轻量化设计

对原前副车架结构和材料进行优化设计,可以达到轻量化的效果。将前副车架的钢材替换为铝合金材料ZL114A,并利用CATIA三维建模软件对前副车架结构进行优化设计。经优化,前副车架质量由17 kg减少至11.76 kg,减重比例达30.8%,满足设计要求。使用Nastran软件对优化后的前副车架进行有限元分析,结果表明新结构满足各种汽车行驶工况下的强度、模态以及刚度性能要求,因此该轻量化设计方案可行,在不影响前副车架正常使用的情况下减轻质量。     

燃料电池轿车前副车架轻量化设计

建立了前副车架有限元分析模型,计算了前副车架在多种工况下的应力、应变分布,并对前副车架进行模态分析;将钢制前副车架改为镁合金轻质材料制作,并针对前副车架应力应变分布不均匀及2阶纵向弯曲模态不合理,进行结构的优化设计,实现了前副车架自身质量减轻46%;对轻量化设计后的前副车架进行了强度、刚度及模态验证,表明轻量化设计后的前副车架,在保证使用性能的前提下,实现了前副车架质量合理分配及强度、刚度合理匹配。     

汽车前纵梁的拼焊板轻量化设计研究

在已有车型基础上研究了利用拼焊板进行前纵梁改进的轻量化设计方法,达到了在满足强度和刚度条件基础上减轻汽车重量和改善碰撞性能的目的。通过CAE解析了汽车在自重工况下的前纵梁应力分布,确定了前纵梁的分块数目及焊缝布置,推导了由拼焊板替换的车身梁结构的强度、弯曲刚度和扭转刚度的约束方程,并以此计算拼焊板前纵梁的厚度。整车碰撞仿真证明,拼焊板设计后的前纵梁具有更好的耐撞性,并且达到了减重17.7%的效果。     

商用车焊接前轴的轻量化

商用车的轻量化对节能减排有着事半功倍的效果,就我公司而言,轻量化的主要手段是探索推进前轴的轻量化。当传统的锻造前轴在轻量化方面的潜力已经挖掘殆尽后,新型焊接前轴成为一种很好的轻量化解决方案。     

基于正面碰撞前防撞梁的DOE轻量化设计

通过Hyper Mesh建立了汽车前防撞梁及吸能盒正面碰撞模型,以防撞梁及吸能盒的截面形状、截面尺寸、材料、厚度与吸能盒诱导槽位置作为设计变量,以加速度峰值、最大吸能和最大压溃量作为约束,以质量最小作为目标,通过Isight进行DOE实验设计和优化。结果表明,优化后前防撞梁与吸能盒总质量降低了39.2%,轻量化效果显著,碰撞性能明显提升。铝合金比强度、比刚度高,耐腐蚀性好,密度是钢的1/3,是汽车轻量化的重要材料,优化结果表明,调整壁厚和截面形状的铝合金防撞梁总成结构的吸能性能最好,比原钢质件提高约6.6%,同时减重49.38%。     

以塑代钢趋势下改性塑料低迷中强势突围

随着国际原油价格的不断波动,整个化工行业逐渐走向下行。在这样的背景下,改性塑料却表现亮眼,在市场的低迷中强势突围。     

钢铝材料结合的商用车车架多工况轻量化优化设计

为寻求有效的商用车轻量化方案,以某重型商用车车架为研究对象,建立有限元模型并进行自由模态分析和4种典型工况的静态分析,运用多学科优化软件HyperStudy建立车架优化模型,并对4种典型工况下的车架同时进行尺寸和材料的优化。研究结果表明,在保证可靠的强度和模态特性条件下,所设计的钢铝材料结合车架能够有效减小5.6%的质量。     

相对灵敏度与综合优化策略下的某商用车驾驶室轻量化设计

针对商用车驾驶室等复杂结构的轻量化设计,建立有限元模型。为避免优化的盲目性,提高设计效率,本文对模型进行灵敏度分析,建立各部件对驾驶室整体性能及总质量的贡献度;并进一步提出用相对灵敏度评价方法选择优化变量,简化变量选择过程。最后,提出3种基于不同优化方向的驾驶室结构设计方案:轻质量方案、高刚度方案及综合方案;根据不同优化结果的对比分析,综合优化方案快速实现了总体轻量化设计目标。     

复合材料汽车前地板后本体轻量化设计

对某新能源车型前地板后本体件进行轻量化设计,选用密度小、原材料成本低、成型效率高的短切玻纤热塑性复合材料（SGFRTP）替代原铝合金材料;结合性能要求、成型工艺和装配要求对前地板后本体件进行结构设计,通过加强筋合理布局提高结构件整体刚性;采用连续碳纤片材（CFRP）对主要承载区域进行补强设计,并结合连续纤维补强片成型特点对结构件局部结构进行二次优化。使用UG软件建模,导入HyperWorks中对前地板后本体典型工况进行分析。结果表明,以SGFRTP为基材辅以CFRP局部补强的复合材料前地板后本体结构设计满足性能和工艺要求,应力安全系数高于原铝合金地板,脚踩区与翻边过渡处的应力集中得到改善,同时减重10.37%,具有工程应用价值。     

基于TRB结构的汽车前纵梁轻量化设计

以某汽车的前纵梁为例,参照我国C-NCAP中车辆正面碰撞测试要求,建立汽车前纵梁碰撞简化模型作为有限元仿真模型,并通过正交试验采样和多项式回归法构建响应面近似模型,将连续变截面板技术应用于前纵梁轻量化设计。结果表明:基于连续变截面板结构的汽车前纵梁相对于等厚板前纵梁具有更好的耐撞性,并且具有明显的减重效果,前纵梁质量减少了3.85kg,减重17.7%。     

基于碰撞安全性汽车前防撞梁总成轻量化设计

前防撞总成是汽车正面碰撞时最重要的承载件,起到吸收能量和保护乘员的作用,也是轻量化设计的重要结构.根据前防撞梁总成的结构特点,选取横梁和吸能盒作为研究对象,选择材料、厚度、截面形式等方面进行轻量化方案设计,选择最大加速度、侵入量、能量吸收和单位质量承载力等作为优化设计目标,对不同结构的零件进行优化设计.并对优化设计前后...     

大型客车车身骨架轻量化设计研究

建立了某全承载式客车车身骨架有限元模型,对车身骨架结构进行了静态分析与模态分析。在保证车身强度和刚度的条件下,提出钢铝一体化轻量化结构方案。以轻量化为目标计算铝合金型材的截面尺寸,完成客车车身骨架的轻量化设计。对轻量化后的钢铝一体化车身骨架进行了校核,并与原车身骨架进行了质量、静态、动态性能的比较分析。分析结果表明,轻量化后的强度和固有频率与之前相当,轻量化效果明显。     

基于强度与模态灵敏度分析的轿车前副车架轻量化设计

根据轿车前副车架的结构特点,建立了前副车架有限元模型。在转弯、制动、垂向冲击和倒车4种工况下对前副车架进行强度分析,然后分析与前副车架有关的各种扰动激励频率对前副车架振动特性的影响。根据长期研究,提出了前副车架结构模态评价原则,依据此原则,得到前6阶的模态频率和模态振型,最后确定出轻量化方案。     

基于灵敏度分析的商用车白车身轻量化研究

对某商用车白车身进行模态、弯曲刚度及扭转刚度有限元分析。然后对该白车身总成构件进行灵敏度分析,以确定优化设计变量,在保证白车身模态及刚度性能不比优化前降低的前提下,以白车身总质量最小为优化目标。通过优化,使该白车身总成质量降低约5.1%,同时固有频率及刚度性能也有略有提升,达到了轻量化效果。     

汽车车身轻量化材料的应用研究

对汽车车身轻量化技术中金属材料的应用进行了研究,重点分析了当前各种车身钣金选材的策略和技巧.研究成果对汽车的轻量化设计和节能减排具有重要的参考价值.     

专用汽车轻量化设计的研究

为了更好地符合环境的发展要求,达到汽车节能减排的作用,汽车的轻量化设计主要依靠铝合金、镁合金塑料以及高强度钢等新材料用量的使用与增加,才能真正意义上地实现环境的保护与资源的节约.汽车轻量化设计成为汽车设计的重要组成部分,也是增强汽车竞争力的有效措施.     

基于多种工况下的自卸车车厢轻量化设计

对某款自卸车车厢进行有限元建模,对其多种工况进行模拟,评价原始车厢各种工况下的性能,寻找原有车厢刚度和强度的冗余及不足,并对其进行轻量化设计。经验证,该轻量化设计方案在满足原有设计要求并且车厢的刚度和强度分布都合理的情况下,实现了38.63%的减重效果,为自卸车车厢轻量化设计提供了一个可借鉴的方法。