铝合金汽车前纵梁的碰撞性能仿真研究

：基于非线性有限元软件PAMCRASH对铝合金前纵梁的碰撞吸能特性进行了仿真分析研究,并且对铝合金前纵梁进行了优化设计。研究表明铝合金前纵梁可以替代钢质薄壁梁进行前纵梁设计。研究方法和结果对汽车前纵梁设计具有实际应用价值和直接指导意义。     

基于碰撞安全性具有引导结构汽车前纵梁设计

前纵梁抵抗弯曲变形的能力直接影响整车碰撞安全性.针对前纵梁进行引导结构优化设计,以提升抵抗弯曲变形能力.基于前纵梁弯曲变形工况,分析前纵梁弯曲变形的截面受力变形模式;外延变形具有最好的弯曲变形承载能力;设计具有外延变形和对称变形交替出现的前纵梁结构,选用开引导槽的结构形式进行优化设计;基于碰撞法规,选取正面100％刚性...     

基于偏置碰撞工况汽车前纵梁结构优化设计

偏置碰撞工况发生时,前纵梁将出现折弯变形,严重影响其承载吸能作用的发挥.根据偏置碰撞的特点,搭建车辆正面40％可变形壁障碰撞仿真分析模型,选取三种不同的初速度50km/h、56km/h和60km/h进行分析,获取车身和前舱总成的变形过程;基于分析结果,对前纵梁弯曲变形的吸能过程和失效特点进行分析;采用引导槽和约束板相结合的结构形式对前纵梁进行优化设计,并对尺寸参数进行设计;基于碰撞模型,对优化前后的车辆安全性进行对比分析.结果可知:前纵梁弯曲失效中,向外胀形和向内径缩交替出现的变形形式可以提升承载能力;引导槽式结构和约束板结合的设计形式,可以提升前纵梁发生弯曲变形时的承载能力;引导板的布置间距应为外胀变形与径缩变形模式的波长之和;优化后,碰撞加速度、变形模式和各测点的侵入量均有明显的提升变化,各测点侵入量均较小,离合踏板侵入量在前纵梁改进后侵入量得到明显减小约为10％左右;纵梁前段优化结构的吸能特性己经充分发挥;分析结论为同类设计提供重要参考.     

考虑正面碰撞特性汽车前纵梁轻量化设计分析

前纵梁承载和吸收车辆正面碰撞的能量,保证安全性的前提下,可以通过厚度减薄实现轻量化。针对前纵梁的结构特点,采用强度等效减薄理论开展轻量化设计;在分析传统强度等效减薄公式的基础上,考虑材料变化后,相关的参数因素、残余应力、尺寸偏差和屈强比因素的影响,对公式进行修正;对某车型前纵梁开展优化设计,材料由DP590提升为DP780;对优化后的成形工艺进行分析;根据C-NACP正面碰撞要求,建立前纵梁总成碰撞分析模型,获取总吸能和承载力参数变化,并采用整车正面碰撞对比分析,以验证优化后零件的碰撞安全性。结果可知：根据修正公式,厚度由1.6mm减薄至1.4mm,实现轻量化减重12.5%;轻量化后,总成的能量吸收有较大提升;结构的最大承载力由346kN降低到322kN,降低了7.45%,表明整个过程的载荷呈现变缓的趋势,对于乘员保护是有利的;试验与模型分析结果对比,侵入量最大值分别为159.56mm和166.73mm,误差为4.5%,基本一致,表明结果的可靠性。分析结果表明修正强度等效减薄公式是有效的,为此类设计研究提供重要参考。     

汽车前纵梁碰撞特性仿真研究

汽车的碰撞安全性是影响汽车被动安全性的主要方面,汽车部件的碰撞仿真是确保车辆具有良好碰撞性能的一种重要的现代设计方法和手段,汽车前纵梁作为一种典型的薄壁梁结构件,是保证汽车具有较好正面碰撞性能的重要部件.笔者利用非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA对某SUV车型前纵梁进行计算机碰撞仿真分析研究,比较了改进前后前纵梁的碰撞吸能特性.研究表明经改进设计后,前纵梁的碰撞特性得到加强,研究方法和结果对汽车前纵梁设计具有实际应用价值和直接指导意义.     

汽车前纵梁碰撞吸能特性的优化设计

为了使汽车前纵梁在碰撞过程中能够吸收更多的能量,针对前纵梁的不同断面形状、板厚、焊点间距和焊点直径等设计参数,建立了前纵梁碰撞的有限元分析模型,并利用有限元软件LS-DYNA和响应曲面优化算法,进行了碰撞模拟仿真和优化设计。结果表明,优化后的前纵梁的碰撞吸能特性得到了显著的提高。     

基于有限元的汽车前纵梁碰撞分析及优化

通过Catia建模软件创建汽车前纵梁简化模型,运用ANSYS Workbench有限元仿真软件分析前纵梁的吸能特性指标,得出耐撞性能并评价。进一步对前纵梁横截面结构类型进行设计,得出更加合理且可行性更高的前纵梁内部结构,再对前纵梁横截面结构设计方案进行有限元模拟分析,通过数据对比,得出最优化的前纵梁内部形式,以提高其防撞性能。     

基于汽车轴向耐撞性的前纵梁设计与优化

以某车型纵梁前段轴向耐撞性为优化目标,采用局部加强的方法对截面形状进行改进,增设轴向梯形槽。对改进前、后的前纵梁进行轴向碰撞仿真,并以梯形凹槽的特征尺寸为设计变量,利用序列近似优化方法对模型进行优化。结果表明,改进后的前纵梁的耐撞性得到了加强,从而为进一步提高整车耐撞性提供了参考。     

多胞结构在汽车前纵梁中的应用研究

为研究多胞结构在汽车前纵梁中的应用对整车碰撞安全性能的影响,根据中国新车评价规程C-NCAP相关要求,先后建立了采用单胞结构和多胞结构前纵梁的整车正碰有限元模型,经求解计算,分析、比较了两种形式下的碰撞安全性,研究结果表明,相比于单胞结构,多胞结构在汽车前纵梁中的应用更有利于提高整车正碰安全性能。     

应用正交试验法汽车B柱轻量化设计分析

B柱是车身重要的承载结构件,对侧面碰撞安全具有重要影响,同时B柱也是轻量化设计的重要单元.根据B柱的结构特点和在车辆侧面碰撞中的结构形态,搭建B柱侧面碰撞仿真分析模型;根据分析结果和零件的可制造性分析,基于正交试验法对B柱的材料和厚度进行设计,并根据乘员的相对位置对激光拼焊的焊缝进行设计;根据侧面碰撞的侵入量和侵入速度...     

基于虚拟正交试验的发动机冷却风扇设计参数优化

汽车冷却风扇的设计参数决定其工作性能,进而对整车散热性能有直接影响.采用计算流体力学的方法,分析风扇轴向伸入距离、风扇与风扇罩径向间隙和风扇旋转中心偏移距离三种不同参数对散热器进风量和风扇有效功率的影响规律.在此基础上,通过虚拟正交试验的多目标耦合分析,得到风扇设计参数的优化方案.并通过数值仿真与整车热平衡试验对优化方...     

基于正交试验的大功率柴油机凸轮型线设计

凸轮型线的设计在配气机构设计中至关重要,而型线的设计主要在于工作段的设计.利用AVL EXCITE Timing Drive建立柴油机配气机构单阀系运动学模型,并在模型的基础上进行多项动力加速度凸轮型线的设计.设计单因素试验,分析了函数中各个参数对接触应力、跃度、润滑系数的影响规律.然后设计正交试验,获得满足动力学要求...     

悬挂系统参数对轨交车辆运行平稳性的影响分析

介绍了轨交车辆悬挂系统的组成与作用,分析了轨交车辆运行平稳性及其指标。以某型轨交客车为研究对象,应用SIMPACK软件建立车辆动力学模型,分析悬挂系统参数对轨交车辆运行平稳性的影响。通过分析,得到空气弹簧刚度、阻尼系数及其它悬挂关键参数对轨交车辆运行平稳性的影响规律。     

基于正交试验的电火花加工实验分析

由于电参数的改变会影响电火花加工的性能,为了研究在不同电参数条件下加工性能的变化规律,采用了正交试验研究用铜电极对45#钢进行电火花加工实验时脉冲宽度、峰值电流和脉冲间隔对加工速度、电极损耗的影响规律。通过一系列实验研究和理论分析得知：电流是影响电加工特性的主要因素,在脉冲宽度变化较大时,脉宽的改变对加工性能的影响也非常显著;当脉宽变化不大时,脉冲间隔对加工性能的影响较显著。研究结论为推动电火花加工,提高模具的加工精度提供了理论指导意义。     

并联混合动力系统参数匹配优化研究

混合动力汽车动力系统参数匹配对整车动力性和燃油经济性有显著影响。为了得到合理的动力系统参数匹配方案,采用车辆传统理论和经验公式对混合动力系统进行了初步匹配,然后基于正交试验理论设计了4因素正交试验对选取的部件参数进行优化,得到了一组最优参数组合方案。利用先进的汽车仿真软件AVL-Cruise的组件变量(Component Variation)功能,设计了9组DOE Plan仿真试验,对优化方案进行了验证和对比。结果表明:正交试验方法理论思路合理,实际可行,能得到准确度较高的动力系统参数寻优结果。     

基于ANSYS车辆铲斗举升机构结构优化分析

铲斗举升机构是保证货物装卸顺利进行的最重要单元,受力情况复杂.针对车辆的铲斗举升机构进行优化设计,根据机构的结构特点进行力学假设,对模型进行简化,获取受力情况特点,在此基础上对系统各主要单元的受力进行分析;基于有限单元法对系统各部分进行建模,以受力分析结果作为加载条件,分析三种典型工况下各部分的应力分布,获取应力最大点...     

基于有限单元法铰接式车辆后车架优化分析

铰接式车辆后车体受力情况复杂,设计中需要重点分析.根据整车的受力情况,对后车体和后车架的受力情况进行分析,获取不同工况下的受力特点;基于有限单元法搭建后车体的强度分析模型,选取水平插入工况、后轮离地工况和前轮离地等三种典型工况进行分析,获取各工况下应力的极值点;基于分析结果对后车架进行结构和工艺优化设计;采用应变花对优...     

基于CAN总线电传动车辆辅助电气系统设计分析

电传动自卸车辆的辅助电气主要完成车辆仪表、灯光、雨刮、液压逻辑等控制功能以及为整车弱电设备提供电源,主要采用点对点模式,原理简单但存在着整车线束数量多、检修困难、难以维护保养等诸多弊端。针对存在的问题,提出分布集中式的辅助电气模式;对系统布线进行设计,根据各部分功能和布置的不同,采用分布式和传统点对点连接方式相结合的方法,降低整车线束的复杂程度;对辅助电气系统进行设计,设计控制器和端口程序,并对主控制器线路和液压控制器线路进行设计,使其满足整车的使用需求;对辅助电路进行仿真实验,选取机油压力检测和整车紧急双移线试验进行各辅助电路测试。结果可知:机油泵转速、机油温度和机油压力的检测准确度高,误差小于1%;整车实际运行轨迹与理想双移线运行轨迹有较好的吻合;辅助电路能够实现设计的控制机理,顺畅的信号流,CAN总线的网络能够保证正确的通信,准确性和实时性得到实现;为此类设计提供参考。