双横臂扭杆独立悬架有限元分析与关联式结构优化

基于江铃陆风X6越野车双横臂扭杆独立悬架实体建模建立了其有限元模型,对各零部件之间的连接关系进行了模拟,并在此基础上进行了静态强度特性分析,得到了引起车架纵梁产生开裂原因的结果。对双横臂扭杆独立悬架进行了关联式结构优化,结果表明优化后的结构克服了车架纵梁开裂的问题,并在江铃陆风X8越野车上得到了应用,对工程有一定的实用价值。     

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。     

电动轮车电子差速控制的试验研究

电动轮车是一种新型的采用电动轮驱动的电动汽车,电子差速控制是其关键技术之一。针对4轮独立驱动的低速电动轮车,在利用Ackerman转向模型对其转向时的4轮差速关系进行理论分析的基础上,通过推行转向试验确定了不同方向盘转角时的4轮差速关系,据此采用四路并行的轮边电机转速PID闭环控制实现了4轮的电子差速。实际道路工况的实车试验验证了所提出的基于推行转向试验确定4轮差速关系的电动轮车电子差速控制方法的有效性。     

汽车发动机连杆在拉压工况下的可靠性分析

利用ANSYS有限元软件对连杆结构进行应力分析,获得了连杆结构在拉压工况下的应力强度分布, 结果表明:该连杆在受拉压两种工况下最大等效应力出现在连杆小头孔的内表面上,拉压工况下其值分别为15.1 MPa和161.0MPa。然后利用ANSYS有限元软件中的蒙特卡罗法来分析连杆结构的可靠性,经过分析获得了连杆 结构在置信度为95%的情形下,初值极限状态Z<0(Z=σs-σmax,其中σmax为容器在使用过程中出现的最大应力, σs 为材料的屈服强度)的概率平均值为2.62% ,即说明连杆的可靠度为97.38%,以及获得了该连杆结构的载荷分布 柱状图和屈服极限抽样过程图,通过分析可知:该连杆结构是安全可靠的。     

悬架系统集成平台

建立了初步的汽车悬架系统集成CAD模块,在UG环境下进行典型悬架(双横臂悬架、麦弗逊悬架、空间五连杆悬架)主要部件的快速参数化设计。为了对悬架进行CAE、系统运动学与动力学分析,通过悬架系统集成CAD模块和ADAMS/CAR软件平台建立了双横臂独立前悬架系统仿真模型。仿真试验结果证明了该集成系统平台的有效性。     

基于Ansys Workbench对平板清障车托臂结构分析与优化

为了对平板清障车托臂进行合理的结构设计和力学分析,本文对其关键结构托臂进行了刚度与强度的研究,并对传统经验设计下的结构进行优化设计。采用Solidworks软件对托臂进行三维建模,导入Ansys Workbench软件模拟托臂的受载情况,并对托臂进行静力结构分析和仿真;根据托臂在极限状态下的3种工况,对托臂的刚度和强度进行分析,并对托臂的结构进行优化。研究结果表明,改进后基本臂的最大等效应力为372.84 MPa,小于屈服强度550 MPa,比许用应力367MPa仅多出5.84MPa,所以改进的基本臂满足强度要求;改进后伸缩臂的最大等效应力为259.47MPa,小于许用应力,满足强度要求;改进后的托臂整体位移最大为52.71mm,说明改进后托臂刚度得以提高,变形减小。该研究对平板清障车托臂的设计具有指导意义。     

电动轮驱动汽车动力学仿真模型及试验验证

提出了电动轮驱动汽车的18自由度动力学模型,包括车体的6个运动自由度,4个车轮的转向、转动及垂向运动的12个自由度。该模型具有自由度较多,仿真参数易获取且精度较高的特点。利用所开发的电动轮驱动汽车进行了相关操纵稳定性试验,并将试验结果与相同工况下的仿真结果进行了对比,结果表明所建模型仿真结果与试验结果吻合良好,验证了模型的有效性。在此基础上,利用所建模型对汽车极限行驶工况时的动力学特性进行了仿真,仿真结果与实车运动特性相符。该模型为研究电动轮驱动汽车的动力学特性奠定了基础。     

新型液力变矩减速装置变矩工况叶轮有限元强度分析

基于单向流固耦合理论建立了某型液力变矩减速装置叶轮有限元强度分析模型,分析了模型的载荷及边界条件,进行了求解计算与结果后处理。通过实例分析,研究了液力变矩减速装置叶轮在变矩工况下结构强度问题,得到了各工作轮极限工况的等效应力分布和总体变形量,为液力变矩减速装置叶轮强度分析提供了一种有效的方法。     

基于ADAMS的双横臂独立前悬架运动学仿真研究

根据某轿车双横臂独立前悬架数据,运用面向整车系统的数字化虚拟样机技术和大型机械系统动力学仿真软件ADAMS/CAR模块建立其三维仿真模型,并对该模型进行运动学仿真分析,研究分析汽车运动中悬架随车轮上下跳动时定位参数的变化规律,评价其悬架数据合理性。本文以某轿车双横臂独立悬架为例进行仿真计算,同时利用该模型对其悬架运动特性参数进行分析,为汽车悬架系统开发提供一种有效的现代化手段。     

基于折衷规划的汽车悬架摆臂多目标拓扑优化设计

基于SIMP变密度法和带权重的折衷规划法相结合的多目标拓扑优化设计方法,以汽车极限行驶多工况下的刚度和固有频率为目标函数,并将多刚度拓扑优化目标函数采用折衷规划定义、固有频率采用平均频率法,对某客车悬架的摆臂结构进行多目标拓扑优化设计,得到同时满足静态刚度和动态频率要求的汽车悬架摆臂的拓扑优化结构,并采用惯性释放方法对悬架摆臂进行载荷和应力分析验证。     

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。       

基于刚柔耦合的双横臂前悬架性能分析

运用ADAMS／Car对某前悬架进行建模,生成模态中性文件;在ADAMS／Car中调用该文件建立刚柔耦合双横臂前悬架,对该前悬架系统进行运动学和柔性运动学仿真,并分析该悬架特性。结果表明：车轮前束和轮距均未达到理想的状况,对此提出了相应的优化方案。此外,通过对比分析柔性对该型悬架的性能影响,发现刚柔耦合双横臂前悬架相比刚性悬架能够更加准确地反映前悬架的实际性能。     

基于盲数理论的电动轮自卸车A型架区间 疲劳强度分析与优化

由于电动轮自卸车A型架制造工艺及使用环境的不确定性极易引起材料参数的改变,因此将A型架疲劳强度定义为一区间值。为避免电动轮自卸车A型架在满载下坡转弯制动工况下因区间疲劳强度不足造成疲劳失效,首先基于盲数理论分析了电动轮自卸车A型架区间疲劳强度,其区间值为142.32～256.86MPa。其次,充分考虑其设计、制造及使用过程中的不确定性因素,将设计阶段的A型架钢板结构尺寸、制造阶段的焊缝材料参数及使用阶段的关键铰接位置载荷作为随机变量,利用拉丁超立方法对其抽样,通过弹塑性有限元模拟获取周期载荷作用下的随机变量响应值,得到A型架区间应力值为95.01～153.50 MPa。通过对比,A型架区间应力值与区间疲劳强度发生干涉。最后,基于响应面法对随机变量建立疲劳可靠性功能函数,利用遗传算法开展A型架区间疲劳强度优化设计。结果表明:优化后的A型架区间应力最大值为134.50 MPa,小于区间疲劳强度最小值,从而保证了A型架的疲劳可靠性。     

电动汽车动力电池壳体力学特性研究

针对电动汽车动力电池的安全问题,本文基于ANSYS建立了电动汽车动力电池壳体力学分析的有限元模型,通过模态分析得出单体电池壳体的前5阶固有频率及振型,并利用有限元分析软件ANSYS中的LS-DYNA跌落模块,对电池壳体的有限元模型进行跌落仿真,仿真结果表明,电池从1.5m高度自由跌落时的最大应力为314MPa,电池壳体材料的屈服应力为685MPa,安全系数取1.5,故电池壳体的许用应力为456MPa,说明电池壳体跌落时的最大应力明显小于电池壳体的许用应力,因此,在电动车出现碰撞等事故时电池壳体不会发生屈服变形。该研究为电池结构的强度和刚度设计提供了理论依据,具有广阔的应用前景。     

液压弹簧式双质量飞轮的研究

研究了装用一种液压弹簧组件的汽车发动机双质量飞轮的工作原理、液压弹簧的设计方法以及该种双质量飞轮的结构特点。     

杆件布置对双叉臂前悬架性能影响的研究

依据多体系统动力学原理,建立某SUV轿车双叉臂独立前悬架的动力学模型,分析该悬架车轮定位参数随车轮跳动的变化情况.从改善整车操纵稳定性方面,结合对标车悬架试验结果,对该悬架的硬点进行灵敏度分析与优化设计,提高悬架性能.总结了杆件布置对双叉臂悬架性能影响的一般规律,为悬架设计提供参考依据.     

汽车扭杆悬架及扭杆弹簧的优化设计

本文论述了扭杆悬架及扭杆弹簧的优化设计方法。由于扭杆受到的是循环应力,因此设计时考虑了疲劳失效问题;对薄壁扭杆设计时还考虑了扭转失稳问题,这样就使设计更为安全可靠。并用PC—1500计算机绘出了可行设计域及目标函数的等高线,确定出优化解。     

橡胶衬套刚度对悬架特性的影响

对ADAMS/Car中衬套刚度的计算进行了说明,在此基础上建立了一个双横臂悬架的刚弹耦合模型。通过ADAMS/Insight对各个衬套的刚度进行灵敏度分析,分析了衬套刚度的变化对车轮定位参数和悬架刚度的影响,得出车轮定位参数随橡胶衬套刚度变化的规律。选取刚度变化对车轮定位参数影响较大的衬套力比例因子作为设计变量,选取车轮外倾角、前束、主销内倾角、轮距为优化目标,对不同的衬套取不同的比例因子,通过ADAMS/Insight自动完成设计的空间组合,并进行仿真计算。根据目标函数对设计空间过滤,最终达到对车轮定位参数的优化设计。     

矿用汽车车架建模与结构强度分析

为实现矿用汽车车架强度优化设计的数字化验证,利用SolidWorks和ANSYS有限元分析软件对其进行数字化建模,选取满载静止、车轮悬空作为条件进行了分析,结果表明:所设计的车架模型在3种工况下的变形都较小,而扭转工况下的应力较弯曲工况下的更大,前者的最大值为147 MPa,后者的最大值仅为43.3 MPa.     

行星轮式月球车动力学分析

为减小行星轮式月球车车身在垂直方向的振动加速度,需要确定月球车悬挂系统的扭杆弹簧刚度和减振器阻尼的合理数值范围．因此建立了七自由度月球车的振动系统模型,并给出了月球车振动系统的振动微分方程和频率响应函数的计算方法,在确定月球车的路面输入谱密度的基础上推导了车身在垂直方向位移输出的二阶导数均方根值的计算公式,用Matlab软件编写的计算程序计算了车身在垂直方向位移输出的二阶导数的均方根值,从而确定了悬挂系统的扭杆弹簧刚度和减振器阻尼的合理数值范围．