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.     

无副车架自卸汽车车架多目标轻量化优化

为了进行无副车架自卸汽车车架轻量化设计，本文应用有限元分析软件，建立无副车架自卸汽车车架有限元模型。对扭转工况下车架结构强度进行有限元分析，得到车架应力分布，并对车架进行模态分析，根据车架结构强度的有限元计算结果，对安全系数较高的结构件进行灵敏度分析，确定优化设计变量。采用最优拉丁超立方法进行样本采集，建立Kriging近似模型，以质量和最大应力最小作为目标，以一阶模态频率为约束，基于NSGA-II算法对自卸汽车车架进行多目标优化设计。优化结果表明，在保证车架模态频率的情况下，质量减小了15.55%,最大应力减少了1.55%。该优化方法满足设计要求，具有较好的轻量化效果。     

全地形车车架静动态特性分析与轻量化设计

利用Hyper Mesh有限元软件建立某全地形车车架结构有限元模型,并运用RADIOSS分析其在多种工况下的应力分布和变形情况,校核了该车架的强度和刚度。通过RADIOSS求解器计算其自由模态,与已有的实验模态频率进行对比,验证了有限元模型的正确性。在满足车架强度、刚度和1阶频率的前提下对车架进行结构优化,使该全地形车车架减重5.05kg,达到了轻量化的目的,也验证了尺寸优化在结构优化中的有效性。     

FSAE方程式赛车车架结构强度试验

参照中国大学生方程式汽车大赛竞赛规则,对FSAE方程式赛车进行了动态强度测试和模态试验。通过8字绕环、蛇形穿桩工况下车架关键部位的应力测试和有限元分析发现,悬架及主车架的应力分布均匀合理,车架各部位的变形符合设计要求;赛车模态试验发现车架的低阶模态频率介于发动机激励频率及赛道激励频率范围内,可能会发生共振,需要在动力总成的匹配和车架结构上进行改进。     

基于ANSYS Workbench的某轻型货车车架轻量化设计

针对汽车车架的轻量化设计问题,本文采用ANSYS Workbench对某轻型货车的车架进行静态分析,利用UG软件建立车架有限元模型,对车架悬架的边界条件进行处理,并根据静态分析结果,通过在横梁上添加减重孔,减薄纵梁壁厚的轻量化方法对车架进行轻量化改进,同时,在4种不同工况下,对改进后的车架进行强度和刚度分析,分析结果表明,4种工况下的车架强度和刚度均满足设计要求,而且在满足强度和刚度要求的前提下,与改进前的车架质量相比,改进后的车架质量减少了11.42%,达到了车架轻量化的设计目的,因此改进后的车架动态特性满足要求。     

无副车架的渣土自卸汽车车架结构强度有限元分析

针对渣土自卸汽车车架存在的安全问题,本文以某无副车架的渣土自卸汽车为研究对象,建立了无副车架的渣土自卸汽车的车架几何模型,并对该车架的几何模型进行网格划分,建立有限元分析模型,同时采用HyperMesh有限元分析软件,对车架的结构强度进行静态分析。根据有限元计算结果,对车架结构进行改进设计。研究结果表明,在3种工况条件下,改进结构与原结构相比,最大应力值分别下降了31.01%,37.29%,36.63%,34.76%和42.89%,改进结构使车架应力大区域的强度有明显提高,而且主副纵梁、横梁及翻转支座等构件的应力值也明显减小;在举升工况下,V推支座横梁与主副纵梁铆钉连接处的改进结构与原结构相比,应力值小于材料的屈服极限,基本满足材料的屈服极限要求;改进车架结构的质量与原结构相比,增重30kg,与有副车架的结构相比,减重70kg,实现了汽车轻量化。该研究为企业实现汽车轻量化提供了参考依据。     

半挂牵引车车架的强度特性分析

根据某型半挂牵引车车架的结构特点和使用工况,详细讨论了半挂牵引车车架不同结构有限元组件的连接和边界条件的设定,建立了半挂牵引车车架系统的有限元模型,计算了四种载荷工况时的车架应力并进行了车架的固有模态特性分析。发现该车架具有较好的静态强度和动态特性：弯扭工况时车架纵梁后部出现最大应力,但也能满足强度要求;车架的固有频率避开了悬架振动频率和发动机激励频率;但前后钢板弹簧支架处于两种振型的拐点,会出现较大应力。     

客车底盘结构安全性分析与轻量化设计

传统车辆设计与优化依赖专家经验,导致开发周期长、人力物力消耗大,难以紧跟市场需求,而有限元技术的发展为车辆结构设计与优化提供丰富的手段. 本研究以某客车底盘车架为对象,以操稳及结构安全性为导向,对车架进行轻量化设计. 首先,对客车底盘进行了有限元模型建立与简化. 在此基础上,进一步定义了载荷加载方式和计算工况. 其次,结合工程实际,对当前底盘车架进行改进后,明确目标函数、约束条件与变量,提出了优化方案对底盘进行轻量化设计. 通过模态分析、应力分析与变形分析,对弯曲、制动及转弯工况下的优化方案进行了验证. 结果表明,所提出的优化方案在满足车辆动态性能基础上,有效实现了轻量化优化,提升了操稳及结构安全.     

基于ANSYS Workbench的BSC赛车车架轻量化设计

汽车的行驶阻力对动力性和燃油经济性有很大的影响,影响行驶阻力大小的参数有车重、车身外形、车速及加速度等.根据BSC越野比赛的要求,本文选择从减轻赛车重量出发来进行赛车车架轻量化设计.首先建立车架三维模型,导入ANSYS Workbench中建立有限元模型,施加载荷和约束,对车架在高速转弯、紧急制动两种工况下的应力分布及车架位移进行有限元分析.然后根据分析结果,在保证车架可靠性的情况下改进车架,减轻车架自身重量,以达到轻量化设计的目的.最后再对改进后的车架进行两种工况下的有限元分析,重新验证其可靠性.仿真结果表明优化后的车架的安全性比优化前有明显的提高,并且车架的质量降低了15.7%,提高了赛车的动力性.     

基于有限元法的农用运输车车架静态及模态特性分析

利用ANSYS环境建立了以3D板壳单元为基本单元的农用四轮车车架有限元计算模型,通过改变车架整体厚度,计算出车架在实车静载和实车制动两种工况下的静态应力分析,并对车架进行模态分析,通过系统分析比较,提出了改进方案,为车架改型提供理论依据．     

基于多工况的重载压裂车车架静动态强度分析

压裂车在道路行驶和压裂工况下承受较多的载荷类型,包括弯曲载荷、扭转载荷、纵向载荷和侧向载荷等。为真实计算压裂车多工况下的车架强度,建立车架有限元模型,分析其在满载弯曲、紧急制动、紧急转弯、满载扭转、大泵中压冲击、大泵高压冲击等6种工况下的载荷情况,并用有限元法求出载荷下车架上的应力云图和变形云图。根据分析结果可知:道路行驶中车架应力最大的是扭转工况,为275 MPa;压裂工况下车架应力最大的是大泵高压冲击工况,为307 MPa。此结果通过试验得到了验证,为压裂车车架结构强度的改进提供依据。       

基于壳梁单元耦合理论的车身有限元分析及其轻量化设计

在梁单元的基础上,采用壳单元和梁单元混合模型,并对壳元和梁元的边界耦合的刚度矩阵进行了详细的推导．利用通用有限元分析软件ANSYS计算了天然气公交客车在弯曲、扭转、转弯、刹车4种工况下的应力及变形．根据计算结果提出了轻量化的方案,并对应力集中点进行了结构优化,利用ANSYS对改进后的车型进行计算,结果表明改进方案可行．     

车辆荷载下土工格栅加筋挡土墙动力特性研究

针对路基挡土墙在使用过程中普遍出现不同程度的失稳现象,结合工程实例,基于FLAC2D有限元数值分析方法对土工格栅加筋挡土墙在车辆荷载下的动力特性进行研究分析。通过对对称车辆荷载下土工格栅受力情况及不同高度挡墙墙面水平位移的初步研究,表明格栅所受的轴力大小和面板的侧向位移与其所处的高度有密切关系。     

在水平荷载下整体式桥台桥梁受力分析

目的为找出在升温温差和降温温差下桥台桩柱内实测应力的分布和变化规律,分析水平荷载作用下整体式桥台桥梁的受力性能．方法以富裕工业园跨线桥为工程背景,以试验桥的左侧桥台作为试验对象,采用计算精度高的P-y曲线法对整体式桥台桥梁在制动力作用下的受力进行分析．结果通过与试验桥桥台桩柱内应力试验实测值的对比分析所得出P—y曲线法计算桩土相互作用的精度高于“m”法．试验桥的单侧桥台在制动力作用下的受力与在均匀温差作用下的受力具有相似性．结论采用P-y曲线法分析在水平荷载下整体式桥台桥梁的受力特性具有较高的可行性．     

曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应

以某一匝道公路曲线连续箱梁桥为例,分析了该类桥梁的空间车桥耦合振动问题。用ANSYS软件模拟梁桥,选用典型的三轴空间车辆模型,采用模态综合法编制公路曲线车桥耦合振动响应MATLAB程序,获得了车辆制动作用下曲线连续梁桥的动力响应及冲击系数,研究了初速度、制动位置、制动力上升时间、桥面平整度等参数对冲击系数的影响。结果表明：车辆制动时,主梁最大挠度、挠度和内力冲击系数没有随初速度的增大而单调递增或递减,但均明显大于车辆以相同初速度匀速行驶时的结果,且可能超过规范值。在桥前半跨内制动时,挠度和跨中剪力冲击系数大于在后半跨度内制动情况,同时,当车辆制动位置大于半跨且越靠近支点时,车辆制动时挠度和内力冲击系数越接近匀速时的结果。随着曲率半径的增大,桥梁的挠度、弯矩和扭矩冲击系数逐渐减小,而剪力冲击系数逐渐增大;弯桥的挠度、弯矩和扭矩冲击系数大于直线桥结果,紧急制动易于加剧桥梁的振动。     

平板式半挂车车架有限元分析

应用Pro／E对平板式半挂车车架进行三维实体建模。对该模型进行简化处理、抽中面和修补后导入ANSYS。采用壳单元建立平板式半挂车车架的有限元模型,对车架进行静力分析和模态分析。结果表明,车架在弯曲和扭转工况下,刚度和强度满足要求;车架结构的低阶模态频率不在路面激励频带之内,不会产生共振现象。     

基于ADAMS的公路大件货物运输仿真及绑扎加固分析

为了有效地分析大件货物在运输过程中的安全性,利用ADAMS建立公路大件货物运输整车模型,针对随机路面设置不同运输工况,分析车辆行驶速度及货物重量对货物振动加速度的影响情况,利用MATLAB生成加速度均方根值拟合曲面,得出货物振动加速度随车辆行驶速度和货物重量变化的曲面拟合公式,最后通过拟合公式对某大件货物运输案例进行安...     

汽车荷载作用下曲线简支梁桥的动力响应

在建立6参数1/4汽车模型和每节点7个自由度的桥梁有限元模型的基础上,研究了汽车荷载作用下曲线简支梁桥的动力响应.通过数值模拟,分析了简支弯箱梁桥的动力特性,同时研究了不同的曲率半径、偏心距、弯扭刚度比、行驶速度等因素对动力放大系数的影响.结果表明：并非所有的前5阶桥梁自振频率随曲率半径的增加而增加;当参数改变时挠度和扭转角的动力放大系数的变化规律并不相同,相同条件下扭转角动力放大系数的变化较挠度动力放大系数的变化明显.     

轮边驱动液压混合动力车辆再生制动控制策略

针对如何有效利用再生制动节约能量,合理分配各轮再生制动力,以及协调再生与摩擦制动的关系等影响混合动力车辆节能效果及制动安全的关键问题,以轮边驱动液压混合动力车辆为原型,根据垂直载荷变化、制动安全性、能量再生效率和储能元件充能状态等因素,提出了基于后向建模方法的轮边驱动液压混合动力车辆制动控制策略。通过在Matlab/Simulink环境下建立模型仿真进行验证,得到了典型工况下车速与液压蓄能器压力变化、再生制动能量回收的关系。结果表明,该控制策略能够在保证制动安全的前提下有效提高能量再生效率。