基于安全带车身固定点要求的车身结构优化

本文基于某SUV车型后排安全带试验结果,结合安全带固定点强度法规要求,对设计优化方案进行CAE分析,利用HyperMash软件进行网格划分,对零件相关属性进行定义,并通过Abaqus软件对安全带固定点强度进行计算分析,借助Ls-dyna仿真分析验证优化方案是否满足法规要求。经过对关键区域两次结构优化之后,顺利通过实车验证,且满足法规要求。     

某MPV车型安全带固定点结构的优化

以某MPV车型中排三点式安全带固定点为研究对象,依据汽车安全带国家标准要求,采用LS-DYNA和Hypermesh软件对安全带固定点的力学性能进行有限元分析,结合实车试验中出现的问题,提出安全带固定点的结构优化方案,并对优化后的结构进行力学性能分析。研究结果为汽车安装带固定点设计提供一定的指导意见。     

汽车转向泵支架的拓扑分析及可制造优化

对汽车转向泵支架进行有限元分析,阐述对其进行拓扑优化的必要性;在此基础上,建立了以支架结构柔度最小作为目标函数、以优化后剩余体积作为约束函数的拓扑优化数学模型,并建立拓扑优化的有限元模型,运用Hyper Works软件对支架进行了拓扑优化计算。根据零件的可制造化处理准则并结合支架的制造工艺对优化结果进行了可制造化处理,获得了一个结构更合理且性能更佳的新支架。新支架的质量为4.35 kg,相比原支架减少16.35%。对新支架进行刚度和强度的分析,并与原支架有限元分析结果进行对比,结果显示:其强度、刚度以及一阶模态频率均有所提高,满足支架使用的轻量化要求。     

基于LS-DYNA的汽车安全带固定点强度分析

建立某款CDV车型后排安全带固定点强度分析的有限元模型,利用LS-DYNA软件对安全带固定点强度试验过程进行仿真。结果显示安全带上固定点前向位移超出法规要求范围。进一步分析该固定点前向位移超标的主要原因,提出了座椅及车身结构的改进方案,结果表明改进方案能够满足法规要求。     

基于OptiStruct后排座椅结构拓扑与参数优化的应用研究

骨架设计在座椅设计中担任极其重要的地位,传统的骨架布局依靠经验设计,不仅会降低设计效率,还得不到最优的骨架布局方案。应用弯矩等效原理对圆管截面和矩形截面进行转换,并使用OptiStruct对某款汽车座椅后排进行拓扑优化,根据拓扑结果提出3个优化方案,对其进行安全带固定点及行李箱冲击仿真。研究结果表明:基于弯矩等效转换的力学依据可靠有效,能将管架结构有效地转化为优化基础模型,采用拓扑优化方法可以得到最优的座椅构件布局结构。     

汽车安全带固定点强度分析与改进

汽车安全带作为汽车被动安全性的一种措施,多个国家已经制定相应的法律,强制汽车中装有安全带。安全带固定点的强度是考察汽车被动安全性能的一个重要指标,我国法规明确要求,在承受规定的试验载荷情况下,确保安全带不得从安全带固定点处脱落。论文着重于对汽车安全带固定点强度分析,运用Hypermesh软件建立白车身、胸块腰块、座椅、安全带有限元模型。运用LSDYNA显示积分法进行求解,按照国家标准施加规定的载荷,分析安全带固定点以及其安装位置处的材料应变。通过对薄弱部件进行结构改进,最终保证安全带固定点强度满足国家法规要求。     

汽车座椅安全带固定点强度分析

根据安全带固定点的强度要求,建立了汽车前排座椅安全带固定点的有限元模型.基于有限元分析软件进行安全带固定点强度仿真分析,得到相应的座椅零部件应变云图.根据分析结果提出了改进方案,并对改进方案进行了仿真分析及试验验证.结果表明:改进方案的强度满足客户的要求.     

皮带输送机同步电机支架拓扑优化分析

为降低皮带输送机同步电机支架质量,首先对初始支架的形状和结构进行适当优化,然后利用Shape Optimization工具对支架进行拓扑优化分析,得到支架质量多余部位;适当删减质量多余部位,并对拓扑优化前后的支架进行对比,最终结果表明:支架质量降低16.67%且强度未降低,为相关产品的设计优化提供了参考。     

某型重卡板簧支架结构优化设计

针对某型重卡底盘系统结构整体改进后,车架安装孔位的变化致使板簧支架固定约束减少以及制造工艺的需改进等问题,企业要求在保障原有结构的使用功能和使用精密铸造工艺的基础上,对板簧支架进行更优的结构设计,并且不能增加其质量。首先根据原有模型的结构以及安装孔位的变化,确定其基本的结构模型;以此结构为优化对象,在极限工作的状况下,以降低结构质量为目标,以结构强度为约束,对支架结构进行拓扑优化设计;依据拓扑优化的结果,应用铸造工艺和设计经验进行再次设计,可得到最后的优化设计结果。优化后结构,在满足原有功能的前提下,设计出精密铸造的优化模型,达到了企业需求目标,这对重卡新型支架类零件的结构优化设计有重要的参考价值。     

LNG车载气瓶支架的轻量化设计

以某半挂车储气瓶支架作为研究对象,使用有限元仿真软件对其开展了刚度及强度计算,并根据计算结果运用变密度法对支架结构进行了拓扑优化,最终根据拓扑最佳优化结果建立了新的支架模型并二次分析验证其有效性。在此基础上,以各杆件壁厚作为设计变量,以最小质量、强度、刚度为目标条件,运用响应面法筛选出支架各杆最优厚度组合。优化后的模型相比原模型最大应力、最大变形量及质量都有所减少,表明拓扑优化结合尺寸优化组合是一种非常有效的轻量化优化方法。     

基于拓扑优化的发动机支架设计方案对比分析

为得到发动机支架材料合理分配的拓扑结构形式,对原始的横梁结构进行了拓扑优化分析,并根据密度等值面分布图对结构进行人工处理,设计出两种发动机支架方案。通过有限元分析和强度试验,证实方案一结构所受最大应力小、受力分布均匀,更加符合设计要求。发动机支架的成功设计表明,拓扑优化是一种有效的结构概念设计方法,能够为工程设计人员提供合理的结构设计参考方案。     

汽车座椅安全带锚固定点强度分析

为研究汽车座椅是否满足安全带固定点强度要求,结合某车型利用ANSA软件建立了座椅有限元模型。依据GB 14167-2013规定的试验方法,运用LS-DYNA软件进行座椅安全带固定点强度仿真分析。结果表明座椅右侧滑轨存在强度不足。根据实验结果提出优化的结构设计方案,并进行了仿真验证。验证结果表明:优化后的汽车座椅强度符合法规要求,为工程技术人员在产品设计阶段提供重要参考。     

汽车座椅抖动及安全带固定点强度改善研究

针对某商用车座椅与车身匹配在整车道路试验中出现的座椅抖动及安全带固定点试验中强度不足的问题,首先利用台架扫频试验分析得出了座椅靠背的振动特性;其次建立整车有限元模型进行振动传递函数(VTF)分析,通过比较仿真与试验结果验证了模型的精度,并采用振动传递路径分析方法找出了引起振幅过大的传递路径为右前悬架激励→地板安装孔Z向→座椅滑轨Z向→座椅靠背X向,进一步借助传递函数分析间接地预测出最终的响应;再次采用受力路径分析方法对安全带固定点试验进行仿真分析,得出安全带固定点力学性能薄弱位置为地板;最后提出了座椅地板结构加强方案,改进后的座椅振动峰值降低了67%,主观评价抖动现象消除;并且该方案在安全带固定点强度试验中增强效果较明显,改进后靠背前向位移减小146 mm,未超过RC平面,试验结果满足法规要求。     

基于有限元的汽车安全带固定点的优化设计

根据国标对汽车座椅安全带固定点的要求,对汽车座椅安全带总成进行了CAD建模和CAE分析。分析结果表明:前排座椅安全带固定点可以满足国标要求,但后排座椅安全带固定点不能满足国标要求。故对后排座椅安全带的固定点进行了优化设计,并对改进后的结构进行了CAE分析。分析结果表明改进后的后排座椅安全带固定点可以满足国标的要求。     

安全带固定点强度仿真精度分析及过法规优化

针对GB14167—2013下,座椅安全带固定点试验过法规困难且增重较多的现象,对安全带固定点有限元模型的仿真精度进行探究,旨在以提高仿真精度的方式来指导过法规优化方案的制定。探究了卷收器建模方式、单元积分类型及分布对仿真精度的影响,并建立了可信度较高的某商用车安全带固定点强度分析有限元模型。通过对传统模型中单元类型及分布进行优化,在保证计算效率的同时,使仿真精度得到较大提高。最终,基于座椅的薄弱部件进行结构优化,使其满足国家法规要求,且仿真结果与试验结果基本吻合。     

基于显式算法的安全带固定点强度分析与改进

根据汽车安全带安装固定点法规建立了某微型客车安全带仿真模型。利用显式算法分别对固定点处的应变和位移以及周围焊点受力情况进行仿真分析,同时考虑了动态效应对力加载周期的影响,依据分析结果,最后提出了结构和焊点改进的措施。改进后安全带固定点处的强度顺利通过相关法规要求,为后期固定点的设计提供了理论基础。     

某轻型卡车转向器支架断裂原因分析与结构优化

汽车转向器支架是转向器与车架之间的重要连接件,为了保证支架的安全可靠性,在设计阶段必须保证支架有足够强度,同时应避免结构冗余,影响车辆轻量化要求。结合某轻型卡车市场出现方向机支架断裂问题,利用HyperWorks软件对断裂转向器支架进行有限元分析,并对改进结构实施拓扑优化,优化后支架与断裂支架比较,最大应力由189.4 MPa降低到142.4MPa,质量减轻38%。最终通过实验验证了优化支架的可靠性,说明基于CAE的结构分析和拓扑优化,能为产品故障分析提供手段,为产品设计和轻量化提供有效解决方案。     

某轿车白车身结构强度分析与优化研究

在车辆开发过程中,车身结构强度是评价车辆安全性的重要指标之一。采用有限元分析法来对汽车白车身结构强度进行分析,可以有效缩短汽车白车身研发过程,并优化车身制造成本。以某轿车白车身为研究对象,以车身结构强度及不同工况下乘坐安全性为导向,对轿车白车身结构进行分析,并提出优化方案。首先,采用Hypermesh软件建立了轿车白车身模型;接着,结合轿车实际工程,在制动工况下对车身结构强度进行分析;最后,对安全带固定点以及驾乘座椅连接位置进行应力及变形分析,并对当前白车身提出有效优化方案。结果表明,通过有限元分析,可在保证车身结构强度的基础上实现轻量化,并降低企业生产成本。     

电缆智能卷放装置电缆卷放系统支架轻量化研究

以电缆智能卷放装置前后电缆卷放系统支架为研究对象,分析静强度,在建立原始前后电缆卷放系统支架三维模型基础上,对原始几何模型进行拓扑优化重构设计;对重构模型进行强度校核分析,再以质量最小化为优化目标,对重构模型进行拓扑优化分析,根据拓扑优化结果进行二次重构设计。结果表明：在保障强度前提下,前后电缆卷放系统支架优化设计方案均有较好的轻量化效果,与原始模型相比,前电缆卷放系统支架减重76%,后电缆卷放系统支架减重65%,实现支架轻量化的目标,进一步提高了电缆智能卷放装置的质量系数。     

基于拓扑优化的飞机襟翼支架轻量化设计

以飞机襟翼支架为研究对象,基于最大刚度原则对飞机襟翼支架结构进行轻量化设计。选用AL2014-AREO材料,利用Inspire软件分别对不同优化目标下的不同形状控制方式进行拓扑优化计算,得到支架模型的最佳形状控制方案,将最优控制方案进行梯度拓扑优化,然后对梯度拓扑的最优结果进行几何重构和强度校核,得到最终优化模型。相对于初始模型实现了62.8%减重,且支架模型的应力、位移、安全系数都符合设计要求。该研究结果为飞机襟翼支架结构的轻量化设计提供了一种新的设计思路。