汽车座椅轻量化结构设计与优化

随着汽车总保有量的不断增加，汽车与能源、环保之间的矛盾己成为制约汽车产业可持续发展的突出问题。面对低碳时代的到来和节能减排的巨大压力，汽车轻量化是解决这一问题最有效、最现实的途径之一。从而推动了新材料新工艺在汽车工业中的应用和发展。其中，尤为引人注目的是铝合金在汽车轻量化中的应用和发展。本文从座椅骨架材质轻量化、结构优化设计及成形工艺分析等方面入手对汽车座椅进行了轻量化设计研究。     

顶盖横梁涂胶间隙尺寸控制优化

针对顶盖横梁与顶盖涂胶间隙过大这一常见的白车身尺寸问题进行现场调研分析,并采用三坐标离线测量的方法,解析每一道工序的影响量.最后通过对检具及夹具方案进行优化,达到顶盖横梁涂胶间隙尺寸控制优化的目的.     

基于碰撞安全性的保险杠横梁轻量化设计与优化

提出了基于耐撞性能和行人保护性能的保险杠横梁轻量化设计要求,以某量产车型的保险杠系统为研究对象,对保险杠横梁进行轻量化设计。以质量最小为优化目标,采用中心复合试验设计和自适应响应面法对所设计的铝合金保险杠横梁壁厚进行了试验仿真优化。研究结果表明:所设计的铝合金横梁与原钢制横梁相比,在显著轻量化的同时有效提高了耐撞性能和行人保护性能。     

动梁龙门加工中心横梁结构设计与优化

横梁结构设计的品质在很大程度上决定了动梁龙门加工中心的刚度和强度性能;横梁结构中加强筋的设计与布局直接影响横梁的静/动态特性。基于有限元法对动梁龙门加工中心的横梁进行静/动态分析,获得了横梁在极端工况下的变形情况以及横梁结构的前六阶固有频率与振型。结果表明,十字形加强筋难以满足实际工作要求,因此将加强筋结构改成米字形,使横梁的变形量减少了20.265%,一阶模态频率提高了4.405%,表明该优化设计方法合理可行,为横梁的结构设计提供了理论依据。     

龙门加工中心移动横梁关键结构设计与优化

龙门加工中心移动横梁承受滑座、滑枕等零部件的重量及自身重力的情况下产生弯曲变形,为降低横梁受力变形量和提高横梁静动态特性,采用两种方法对横梁进行优化设计。设计了8种横梁筋板结构及对横梁上导轨面悬臂支撑结构进行了优化设计,运用有限元分析软件对横梁进行了静力学与模态特性分析,得到横梁结构总形变位移量和前六阶振型频率。结果表明,因横梁自重引起的变形占总变形的45.1%;井型结构设计最优,其总形变位移量降低了8.98%,质量减轻了329kg,一阶固有频率提高了2.40%,具有良好的静动态特性;筋板结构设计的作用主要体现在减轻横梁质量上,上导轨悬臂支撑结构倾斜设计的作用主要体现在减小横梁弯曲变形上,两种方法的结合使用可有效提高横梁性能。     

无碳小车车身结构设计的创新与优化

为了能够达到"无碳小车"的相关性能要求,将任务进行合理分解,对小车进行创新性设计。本文深入的研究并探讨了如何有效提升小车运行的平稳性,同时对影响小车平稳、周期性转向、运动换向机构以及驱动因素进行了深入的分析,并提出解决方案,旨在提升小车的运行精度,进一步确定小车总体方案以及相应的结构参数。相关实践表明,小车具有操作相对简单、结构相对合理等优点。另外小车运行相对平稳,行程相对较远,可以避开数目较多的障碍物。小车设计方案相对合理,可以取得较好的竞赛成绩。     

安全车身和车身轻量化设计

为降低汽车排放、减少能源消耗,车身轻量化设计是有一种有效的解决手段,同时为了满足日趋严格的碰撞、行人保护法规的要求,安全车身的设计亦非常重要,着重介绍了各种高强度钢的应用和安全车身的结构设计。     

基于拓扑优化与灵敏度分析的公交车车身骨架轻量化

运用有限元思想,采用优化设计方法,对某客车公司12 m公交车车身骨架进行了轻量化研究。以建立的车身骨架有限元模型为基础,进行了水平弯曲、极限扭转工况以及自由模态的模拟,分析了骨架的静动态特性。以骨架的一阶弯曲频率、一阶扭转频率、弯曲柔度以及扭转柔度为约束条件,以体积最小为目标函数,对骨架进行了拓扑优化。以拓扑优化结果为依据,选取371组杆件为设计变量,对骨架进行了灵敏度分析。根据拓扑优化和灵敏度分析的结果,结合企业对定型产品的规定要求以及钢结构材料的国标标准,提出了车身骨架的轻量化方案,使骨架质量减轻了240 kg。与原骨架相比,新骨架保持了振动特性,强度性能明显改善,实现了客车车身骨架轻量化目标。     

基于结构优化技术的顶盖结构设计方法研究

将结构优化技术应用于顶盖开发。通过分析影响顶盖性能的影响因素,选择合理的优化顺序和优化方法,在设计变量取值范围内得到最优值,根据最优值进行顶盖结构设计并校核其性能。结果表明:通过结构优化技术,可在兼顾轻量化设计的前提下,设计出满足顶盖模态、抗雪压性及抗凹性的顶盖结构,避免了设计反复。     

龙门加工中心横梁轻量化设计

机床横梁的静动态性能对机床的加工精度影响很大,因此需要对横梁进行优化设计以提高其静动态性能。对原横梁进行有限元分析,并对横梁筋板结构、横梁支撑导轨面结构进行了优化设计。对比优化前后横梁的静力学特性和模态特性,优化后的横梁在最大应力和一阶固有频率基本不变的情况下,其中质量减轻最为明显,减轻了499 kg,最大变形量减少了7.84%,轻量化效果明显,提高了横梁性能。     

车身轻量化性能分析

以白车身整体刚度为性能指标,引入轻量化系数评价白车身轻量化水平,采用CAE技术对某铝合金白车身进行扭转刚度和弯曲刚度分析,并计算其轻量化系数。分析结果表明:铝合金白车身的扭转刚度及弯曲刚度、开口变形及变形曲线满足目标要求;铝合金白车身轻量化系数较低,实现了白车身轻量化目标。可见铝合金白车身通过创新结构设计可以实现刚度性能和轻量化目标。     

轿车车身轻量化结构

轿车，尤其是普通轿车，作为典型的出行代步工具近年来在国内的产量和保有量都有显著的增加。因为轻质轿车车身是轿车提高动力性能、降低油耗、节约材耗、降低成本的关键，不只是业内人士，就是普通消费者也有明确而迫切的轻量化要求。实现轻质车身，除了应用新型轻质车身材料之外，就是设计开发轻质车身结构。本文试图在已有分析工作的基础上，对轿车轻质车身结构进行讨论，以期与业内人士交流。     

未来汽车车身轻量化

汽车的轻量化,不仅包括减轻车身的重量,还涉及对车身结构的整合,重新设计,达到最佳的轻量效果。在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。实验证明,若汽车整车重量降低10％,燃油效率可提高6％～8％;车     

铝合金助推车身轻量化

发展铝合金车身的战略意义 1．全球汽车正处于材料革命的前夜 目前全球汽车业正处于材料革命的前夜。轻量化已经成为世界各国汽车制造商最新核心竞争力的体现,是全球制造技术第四次革命的代表之一。     

车身结构轻量化开发技术与实践

汽车轻量化不是简单意义上的用轻质材料替代原有材料,是在满足汽车使用要求和成本控制的条件下先进的设计技术与轻量化材料以及先进的制造技术相结合。包括从材料到零部件优化设计、先进制造技术、材料回收与再生技术、零部件维修技术等一系列关键支撑技术的突破。节能环保与汽车排放要求逐渐严格。轻量化是降低排放的有效途径,主要通过小型化、轻量化、紧凑型设计来实现节油耗降排放。     

轻型机械臂的轻量化结构设计优化方法

在轮式移动机器人基础上,开发移动机械臂,设计了一种轻型五自由度机械臂,建立了三维实体模型,以减轻机械臂自身质量为目标,对关键构件进行了减重孔方案设计和结构优化,利用有限元方法计算得到了在不同载荷下不同方案的应力应变规律、模态与振型,对比分析了不同减重方案的优劣性,给出了最优减重方案,为机械臂结构设计提供了理论依据。     

基于板梁混合结构力学模型的车身顶盖NVH优化

为优化顶盖NVH性能,首先基于板梁混合结构动力学理论,建立顶盖结构动力学模型,得出固有频率计算公式。然后分别研究顶盖加强梁截面宽高比和板梁厚度比变化对动态特性的影响。接着采用结构拓扑优化和模态应变能分析技术,获取某实车顶盖弯曲振动模态敏感结构。最后综合顶盖动态力学理论和实车模态振型特征,提出合理的顶盖NVH性能优化方案,可为车身顶盖结构优化提供理论依据和方案借鉴。     

微型电动汽车车身的轻量化

目前对于电动汽车车身轻量化研究中,多数都没能兼顾优化后车身性能、优化效率和精度。为了提高轻量化后车身的性能,提出一种综合考虑质量、刚度与一阶振动模态的多目标优化设计法。将有限元分析法和实验验证相结合,构造了基于材料和尺寸的微型电动汽车车身轻量化方法,确保了优化精度。采用灵敏度分析法确定关键部件厚度为优化模型的设计变量,提高了轻量化研究的效率。与传统的轻量化研究相比,该方法在获得近似最优解的同时能够保证轻量化后的车身性能满足要求,并且提高了计算效率和精度。     

龙门加工中心横梁结构设计与分析

横梁的静动态特性对工件的几何精度和表面质量有重要影响,为获得具有较好静动态特性的横梁结构,在横梁材料、外部尺寸、壁厚、筋板厚度相同的条件下,仅改变筋板的类型,设计了四种横梁结构;运用有限元分析软件分别对其进行静力学分析和模态分析,得到了四种横梁的最大位移变形量和前六阶模态频率及振型;结果表明:V型结构横梁的总位移变形量最小,为27.6μm,一阶模态频率为102.2Hz,具有较好的静动态特性,是最优设计方案;为横梁的结构设计提供了理论依据。