应用SAP5程序对汽车车架有限元分析初探

本文采用 SAP5通用程序对汽车车架进行了刚度及强度计算,并且通过试验进行了验证.认为:在采用 SAP5程序对由开口薄壁杆件构成的汽车车架进行计算时,对弯曲工况:SAP5程序可直接应用:对扭转工况:由于 SAP5程序未考虑翘曲约束的影响,不能直接应用,必须在前处理工作中用考虑翘曲约束影响的当量惯性矩代替扭转惯性矩.在此基础上对TJ—130A 型汽车车架刚度及强度进行了分析.     

单位力法计算弧形闸门的扭转问题

基于空间有限单元法,对闸门吊点施加1对单位力计算出2个吊点的相对位移———闸门扭转挠度系数,进而推算出闸门抗扭刚度系数和单位位移下的应力状态,据此最终解决弧门的扭转问题.并通过某一工程实例的分析计算,表明该方法在生产设计中具有较好的实用性,可以有效地解决弧形闸门的扭转计算问题.     

汽车车架的静态强度分析

汽车车架是汽车的重要组成部分 .应用有限元方法对SJZ 6 30型汽车车架进行了静态强度分析 ,计算汽车车架在弯曲工况、纯扭工况、弯曲与扭转联合作用下的静态强度和静变形 ,计算结果表明 :在纯弯工况下 ,结构的最大应力发生在车架支承点 (2 9节点 )处 ;在纯扭工况下 ,结构的最大应力发生在车架 19节点处 ;在弯曲与扭转联合作用下 ,结构的最大应力发生在 13节点处 .经强度校核 ,该车架强度满足要求 ,所得结果可为该车架的修改设计提供参考     

FSC钢管式车架结构设计与改进

为改善赛车的操纵性和外界载荷承受能力,从结构稳定性入手设计一套具有足够强度和刚度的车架并进行轻量化改进.根据车架基本参数建立有限元模型,利用ANSYS软件进行各工况下的仿真,获得应力云图及模态振型,计算车架强度及刚度.结果表明,改进后的车架减重3 kg,扭转刚度提高16.4％,可满足正常使用要求.     

基于Ansys的客车车架分析

应用有限元方法建立了某型大客车车架结构的有限元模型,在确定载荷的简化和施加方法后,分别讨论了该车架的静态强度、刚度和模态特性,同时对该车架的动态特性也进行了分析研究。结果表明该车架能够满足各种性熊要求,在载荷作用下,车架结构整体应力较小,但局部应力与材料的屈服应力接近,这为车架的优化设计提供了重要的依据。     

多工况下自卸车车架有限元分析与优化

针对一款自卸车车架重,载重能力差的问题,对其车架进行了多工况下的有限元分析和试验,并进行了轻量化.首先将三维模型导入HyperMesh中,依据不同工况建立了车架的有限元模型.计算了车架模态,并采用DHDAS动态信号采集分析系统得到了车架的模态参数,验证了仿真模型的准确性.提取自卸车的弯曲、扭转、制动、转向,0°和30°举升工况,对车架进行了强度分析.提出了车架的优化方案,并进行了强度、刚度校核.最终使车架自重降低了3.19%,扭转刚度提升了3.94%,为企业的后续设计提供了依据.     

一种新型助残自行车的创新设计

为解决双手残疾双脚健全人的出行代步工具问题,对专利号为200720006653.6的专利进行了改进,并提出一种新型助残自行车产品.该产品由前轮和后轮的车架、腿动转向控制机构、用以驱动后轮的齿轮驱动机构及高度可调的座椅等部分组成,以实现只用双脚就可轻便使用、灵活驾驭的目的.     

隐式参数化建模技术在前期CAE分析中的应用

基于SFE Concept软件,通过对副车架参数化建模实例,对比SFE模型与传统FE模型的静刚度、动刚度和模态在正常工况下的计算结果,验证了SFE参数化模型的可靠性.基于“分析驱动设计”理念,采用参数化模型与正交试验设计联合的方法,设计出基于参数化模型的前期计算机辅助工程(CAE)优化分析方案,分析了后副车架主要部件的截面形状、尺寸、位置等参数对副车架静刚度、动刚度等性能的影响,通过优化分析实现了对副车架轻量化设计.     

鼓式制动蹄的强度刚度分析

根据制动蹄的结构特点,在有限元环境中建立制动蹄的三维实体模型,并运用映射网格的方法给出所需的有限元模型.通过分析计算制动蹄的受力和实际工作情况,对制动蹄销孔及内端面进行适当约束,分别给出在静载荷作用和施加转动位移后的强度结果云图.而后基于子空间迭代法,计算制动蹄的刚度,结果表明制动蹄满足强度刚度的要求.     

某型轻货车架结构特性分析

汽车车架作为汽车连结各种零部件的基体,承载着来自路面和其他部件的各种复杂载荷的作用,其刚度与强度对汽车整体设计起到重要作用。对车架进行改型设计是产品优化改进的一个重要部分。采用CATIA对车架进行三维建模,基于HyperW orks对车架进行结构特性分析,模拟其弯曲、扭转工况,从而得到不同工况下的应力及位移值,利用模态分析得出其结构的模态频率。通过对比改型前后的结构特性数据,为车架改型的可行性提供理论依据与支持。     

轿车整体扭转刚度分配比的确定

采用计算机辅助工程分析(CAE)方法、台架试验和整车扭转试验方法,利用轿车行驶的常用工况,揭示了整车扭转机理。应用非线性插值理论提升了车身扭转刚度仿真值和试验值间的对标精度;对影响整车扭转刚度的车身扭转刚度和悬架系统侧倾角刚度进行了系统性分析。探索出了整体静态扭转测试原理和方法,得到整备车身的扭转刚度是白车身扭转刚度的1.72倍;前、后悬架的侧倾角刚度比例为1.44;整备车身的刚度值是悬架刚度值的10倍;白车身的刚度值是悬架刚度值的5.8倍;整车扭转刚度值是悬架刚度值的11倍,整车刚度值是白车身刚度值的1.89倍。在理论研究的基础上,探索出的3项轿车整体扭转刚度设计的匹配原则,为轿车悬架系统和车身的扭转刚度最佳匹配及整车开发提供了理论依据和设计方法。     

非独立悬架载重车辆摆振的仿真研究

利用数值仿真方法对解放CA10型载重汽车改装的油罐车的前轮摆振进行分析时，考虑了悬挂以上结构的影响，建立了一个五自由度的模型．研究表明，横拉杆刚度、转向机刚度、转向机阻尼、绕主销当量阻尼、轮胎侧偏刚度、轮胎拖距及主销后倾角等参数对受迫型摆振的影响存在一个敏感范围．在某一确定的车速下，上述参数在敏感范围内会引起系统产生负阻尼，从而诱发自激型摆振．结构参数与车速满足使系统出现负阻尼时，再考虑车轮不平衡质量的情况，可称之为耦合型摆振．低速时车轮上的不平衡质量对耦合摆振的影响不大，自激型摆振占主导作用，但较高速时，车轮上的不平衡质量对耦合摆振有显著增幅作用，摆振主要的表现形式是强迫型摆振．     

基于CRUISE仿真研究分动器转矩分配比

根据分动器的结构特点,分析了分动器转矩分配比和锁止系数计算过程,得出转矩分配比与锁止系数有明确的函数关系,再根据某分动器的台架测试结果,得到该结构分动器的锁止系数,代入推导公式得到分动器分配到前后驱动轴转矩分配比．以某越野车为例,从最高车速、爬坡度、加速特性和最大牵引特性等方面,对此进行了对比计算,得出了最优工况．经道路试验,对最高车速、爬坡度、加速特性进行了验证,得出了与理论推导相吻合的结论。说明理论推导和仿真分析的合理性．该理论可以为同类型变速器的设计开发提供理论依据,也可以对采用分动器的越野汽车的性能匹配提供参考．     

On fractional control method for four-wheel-steering vehicle

Four-wheel-steering (4WS) system can enhance vehicle cornering ability by steering the rear wheels in accordance with the front wheels steering and vehicle status. With such steering control system, it becomes possible to improve the lateral stability and handling performance. In this paper, a new control method for 4WS vehicle is proposed, its rear wheels steering angle is in accordance with the angle of front wheels steering and vehicle yaw rate, and the effects of front wheels steering angle velocity are considered by adopting the fractional derivative theory. Some design specifications for control law are also given. The effects of the control method are verified by a kind of numerical scheme presented in this paper. The dynamic characteristics such as the side-slip angle and the yaw angle velocity of the vehicle gravity center are compared among three kinds of vehicles with different control methods. And the kinematics characteristics such as turning radius between 4WS and 2WS are also discussed. Numerical simulation shows that the control method presented can improve the transient response and reduce the turning radius of 4WS vehicle. Supported by Ford-China Research and Development Foundation (Grant No. 50122153)     

基于联合控制的汽车驱动防滑系统

为提高前轮驱动车辆在低附着或对开路面上的加速性能,设计了基于节气门与制动干预联合控制的驱动防滑系统.车速较低时选择前后轮速差作为ASR控制量,车速稍高时选择驱动轮滑转率作为ASR控制量.应用扭矩传感器测试了低附着路面的最佳滑转率,设计了基于车轮滑转程度的ASR工况识别方法,开发了针对低附着和对开路面的节气门与制动干预联合控制逻辑,进行了基于捷达GTX轿车的实车试验.试验结果表明,该系统控制逻辑合理,能够对工况做出准确识别,车速较低时将前后轮速差控制在7km/h内,车速稍高时将驱动轮滑转率控制在20%附近,提高了车辆的加速性能.     

用虚拟样机方法分析悬架衬套弹性对整车转向特性的影响

对汽车悬架衬套弹性变形影响整车转向特性的机理给出了直观的数学解释。为改善某轻型客车存在不足转向量过大的问题,采用虚拟样机方法并结合实车试验验证,实现了传统方法难以做到的衬套弹性影响悬架和整车多体动力学特性的模拟计算与分析。提出并分析了用调整前、后悬架不同处衬套刚度特性来改善原车的不同方案。结果表明,加大前悬架上、下A臂前侧橡胶衬套刚度对减小原车的不足转向量有利,但悬架刚度增大较多,影响平顺性;适度减小后悬架托臂衬套刚度,对悬架刚度影响不大,可不同程度地减小原车的不足转向量,改善其转向特性。     

轧钢机主传动系统扭振故障分析与监测

在测量和计算了产生轧钢机主传动系统扭振故障的轧制力矩基础上,分析了引起轧钢机主传动系统扭振的原因;设计了扭振监测、诊断和控制系统,该系统应用在钢铁企业中取得了令人满意的效果。     

基于轴承运行刚度分析的超高速磨削电主轴动态特性

高速电主轴正朝着高速重载与超高速轻载的方向发展,其动态特性研究是电主轴开发的关键技术之一.主轴超高速运行时轴承刚度的确定是整个研究过程的难点所在.基于滚动轴承的拟静力学模型,计算轴承的动态刚度,并考虑转速、初始预紧力、热预紧力及油膜厚度对轴承刚度的影响,确定出轴承的运行刚度.再以轴承运行刚度作为主轴支撑刚度,建立面向高速电主轴动态性能分析的参数化有限元模型,对主轴动态特性进行分析.分析结果表明,初始预紧力、砂轮悬伸长度、前后轴承跨距、前轴承对间距及电机转子内径等参数是影响磨削电主轴动态特性的关键因素.     

基于轮胎非线性模型的汽车操纵系统的动力学分析

基于一种轮胎非线性侧偏特性模型,利用近似解析方法研究了汽车的操纵动力学问题,给出了表征汽车稳态响应的横摆角速度增益、转向半径之比、前后轮侧偏角之差的近似解析解.结果表明,当前轮输入角较大时,稳态横摆角速度增益会迅速增加;而当车辆高速行驶时,即使前轮输入角很小,转向半径之比也会很大.与线性轮胎侧偏特性模型相比,考虑轮胎侧偏特性的非线性时,转向不足的区域明显减小.