电动改装轿车车身结构拓扑优化分析

把拓扑优化设计理论引入某电动改装车的承载式车身设计，利用先进的有限元分析软件，在电动改装轿车车身结构拓扑优化分析中实现了多工况、多状态变量条件下的拓扑优化设计，确定了下车身的最佳结构方案，进而在此基础上建立了新的有限元模型，并进行了模态、刚度和强度分析，设计出最终的下车身改造结构。     

车身控制模块支架的随机振动有限元疲劳分析及优化

车身控制模块是汽车的重要部件,其支架的设计应该满足车辆行驶过程中车辆行驶随机振动工况下的疲劳寿命。对比实验结果,采用有效的有限元仿真方法,利用Catia软件建立支架的模型,并利用Hypermesh软件进行有限元网格划分,建立合理的有限元模型来进行支架状况的分析。分析结果验证了随机振动的有限元疲劳分析的必要性及有效性。最后,对支架的结构进行了优化,并对优化后的支架进行了随机振动的有限元疲劳分析。     

轿车车身怠速共振分析

针对某轿车在怠速工况下车身容易产生共振,采用有限元技术和模态试验相结合的方法对该轿车白车身进行模态分析,找出车身振动的根本原因。首先建立白车身有限元模型,重点研究点焊单元的模拟方法,通过模态分析得到该白车身模态参数;然后搭建白车身模型的模态测试系统,采用随机子空间法识别得到白车身模型的模态动态响应参数。通过对比计算模态和试验模态,误差在5.3%内。结果表明,发动机激励频率(23~25 Hz)与车身1阶试验模态频率(25.53 Hz)相近是导致怠速工况下车身振动的主要原因,应增强车身发动机盖和顶板强度,这为车身的动态和结构设计提供了参考依据。     

增程式纯电动汽车侧碰撞研究

针对某款增程式纯电动汽车(E-REV)的侧碰撞进行了分析和研究,利用有限元分析软件分析了E-REV的侧碰撞安全性,根据得到的仿真分析结果来指导和优化E-REV车身结构设计,以提高汽车侧碰撞的安全性。通过有限元理论分析计算,得到车辆安全性能优化方案,并对现有的车身结构进行优化和改进设计。经实车侧碰撞试验验证,改进后的安全结构方案完全可以满足设计要求。     

某轿车白车身模态有限元分析与试验研究

以某轿车白车身为研究对象,对白车身进行有限元分析,利用白车身模态试验验证白车身有限元结构的正确性。利用有限元位移云图的分布特征,对白车身结构进行优化。实验结果表明:试验车身一阶频率为28.23 Hz,表现为顶棚振动;一阶扭转频率为32.67 Hz,一阶弯曲为45.14 Hz,两个频率错开较远,不会引起耦合共振。通过有限元分析和试验两种方法对比发现,有限元分析和试验频率相差在10%的范围之内。说明建立的有限元模型是正确的。通过有限元分析可以发现,当频率达到25.90 Hz时,顶棚最大变形量为5.427 mm,当频率达到31.45 Hz时,顶盖后部最大变形量为6.512 mm,这会影响到汽车的舒适性、安全性和可靠性,所以要对顶棚和顶盖后部进行优化。     

悬挂式单轨车体强度分析

针对某悬挂式单轨车辆,采用HyperMesh进行了有限元建模,采用Optistruct软件依据EN 12663-1:2010+A1:2014标准P-V等级的要求对悬挂式单轨车辆车体结构的静强度、疲劳强度、白车身模态和整备模态进行了有限元计算和评估。计算结果表明：各个静强度工况下,该悬挂式单轨车体结构的vonMises应力均小于材料的屈服强度;各个疲劳工况下,该悬挂式单轨车体结构焊缝的疲劳应力范围均小于BS EN 1999-1-3 Eurocode 9标准规定的疲劳极限;白车身和整备状态下的车体一阶垂弯频率均大于10Hz。该悬挂式单轨车体结构静强度、疲劳强度和模态满足设计要求。     

汽车接头刚度的有限元分析和研究

白车身(BODY IN WHITE)刚度是评价车辆设计可靠性和整车安全性能的重要指标,白车身接头刚度分析是整车开发设计过程中必不可少的环节.利用某自主研发轿车为研究对象,建立其静态有限元分析模型,进行初步的白车身接头静刚度分析;并进行相关结构几何特性修改的刚度灵敏度研究,最后得出结论.     

某纯电动汽车白车身弯曲刚度分析与优化设计

在某款纯电动汽车的设计开发过程中,为满足操纵性、安全性、可靠性、NVH、碰撞安全等性能要求,同时由于布置电池后下车体骨架的结构变更,需要对白车身弯曲刚度进行CAE分析。利用HyperMesh、Nastran、HyperView等仿真软件建立纯电动汽车白车身有限元模型,并进行弯曲刚度分析。根据CAE分析结果提出优化方案,再对优化方案进行弯曲刚度分析,最终保证优化后的白车身弯曲刚度满足目标值要求,为该车型白车身结构改进和优化设计提供参考。     

基于ANSYS的某客车车身骨架的有限元分析

以客车车身骨架为研究对象,通过对车身结构力学特性的分析,建立客车车身骨架有限元模型,采用ANSYS软件进行仿真。对在不同工况下车身骨架应力、形变状况进行了仿真与分析,为优化改进该车型的设计参数提供了依据;进行了车身结构模态分析,为改善汽车的操纵稳定性、行驶安全性和乘坐舒适性提供数据依据,具有重要的理论意义和实用价值。     

基于6σ稳健设计的轿车侧碰车身B柱轻量化研究

考虑不确定性因素的稳健设计是提高轿车设计中结构可靠性与碰撞安全性的有效途径。传统的轿车车身优化设计,由于忽略加工、制造和环境等不确定性因素,导致设计目标如碰撞性能或者轻量化效果不稳健。研究了考虑不确定性因素干扰下的6σ稳健性设计,以某轿车侧面碰撞为实例,首先根据相关碰撞法规建立了准确的有限元模型并进行了验证,然后在建立了确定性优化模型以及代理模型后,采用序列二次规划算法求得了最优解并进行可靠性分析,最后采用6σ稳健性设计方法对原车身B柱进行了轻量化研究和改进并与确定性优化结果以及原车身B柱进行了对比分析。分析结果表明,优化后的轿车车身B柱碰撞工况下性能稳健性得到全面的提高,且质量相比于原车身B柱减小了3.2%。     

某纯电动汽车后减震器座安装点刚度分析及优化设计

在某款纯电动汽车的设计开发过程中,为满足驾驶稳定性、舒适性及整车安全要求,使车辆能够在复杂的路况下实现安全及平稳的行驶,针对该款车型存在后减震器座Y向刚度不足的问题,利用CAE软件建立含后减震器座安装点的白车身有限元模型,并进行刚度分析。根据CAE分析结果提出优化方案,再对优化方案进行刚度分析,最终找出能够有效提高后减震器座安装点刚度的最佳方案。该方案不仅可以满足性能要求,节约产品开发成本,缩短产品开发周期,而且为后减震器座结构改进和优化设计提供参考。     

双向齿轮泵泵体裂纹分析及优化

为探究双向齿轮泵泵体发生裂纹的原因,对泵体进行金相分析与拉伸试验,并使用有限元分析软件ANSYS Workbench对泵体进行强度分析,同时使用着色法对泵体裂纹进行探伤;得到泵体材料化学成分和抗拉强度值、确定了最大应力点和泵体裂纹起始位置。结果表明,泵体材料符合标准要求,泵体裂纹起始位置在出油口内壁。为避免泵体裂纹的产生,提出5种结构优化方案,采用有限元仿真软件ANSYS Workbench确定方圆过渡方案为最优方案,经过试验验证后泵体没有裂纹出现。试验证明了优化结构方案的可行性,通过有限元仿真可以提高液压元件理论计算精度,缩短研发周期,节约研发成本。     

某发动机运输支架仿真分析及优化

针对某型发动机运输支架存在的强度安全问题,提出相应的改进优化方案.利用HyperMesh和ABAQUS有限元软件对运输支架系统结构进行仿真分析,并主要从静强度、滑移量、面压三方面对其进行评估,计算结果表明该优化方案均可满足设计要求.通过对运输支架结构的仿真研究分析,可为支架类部件设计提供一定的参考意义和技术指导,并且有...     

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...     

基于灵敏度分析的商用车白车身轻量化研究

对某商用车白车身进行模态、弯曲刚度及扭转刚度有限元分析。然后对该白车身总成构件进行灵敏度分析,以确定优化设计变量,在保证白车身模态及刚度性能不比优化前降低的前提下,以白车身总质量最小为优化目标。通过优化,使该白车身总成质量降低约5.1%,同时固有频率及刚度性能也有略有提升,达到了轻量化效果。     

某舰炮基座灵敏度分析与轻量化设计

为实现某舰炮基座的轻量化设计,基于有限元理论和结构优化理论,分析了舰炮基座在极限工况下的结构响应。在此基础上,基于尺寸优化理论和灵敏度分析理论,完成了舰炮基座的灵敏度分析和轻量化设计,得到了舰炮基座中质量灵敏度较大的板件厚度。优化前后的分析结果表明,优化后舰炮基座的重量降低13.2%,最大应力为160.6 MPa,优化后的舰炮基座满足设计要求,达到轻量化的目的。     

基于材料-结构协同设计的层合板多级优化方法

提出一种以材料参数与结构参数为变量的复合材料层合板多级优化设计新方法。以单层纤维含量、层厚和铺层角为设计参数,建立了刚度和强度约束下的结构减重设计模型,基于有限元分析,运用所提出的三级优化策略完成结构轻量化设计。本文给出了不同载荷类型和位移边界条件下层合板优化算例,设计结果验证了方法的有效性。     

超微型车车身新结构的开发

介绍了超微型电动车车身结构特点,提出了超微型车的结构设计准则.在此基础上以拓扑优化的结果为依据,开发了一种新型的车身结构,并进行了车身结构的优化设计.最后经有限元方法验证了这种新结构是安全、可行的,并且更轻量化.     

渐变刚度钢板弹簧的非线性有限元分析

针对传统的钢板弹簧设计计算方法难以考虑钢板弹簧实际的工作状况,综合考虑钢板弹簧实际工作过程中的大变形、各簧片及垫片之间的接触和摩擦等非线性因素,基于有限元分析方法对某汽车后悬架渐变刚度钢板弹簧的刚度及强度特性进行分析。其刚度及强度试验结果表明,考虑非线性因素后建立的钢板弹簧有限元模型精度比较高。在模型验证精确的基础上,利用瞬态动力学分析方法求解钢板弹簧在简谐载荷激励下的动态响应,获得其动态特性随激励载荷频率与幅值的变化规律。该建模方法能有效地模拟钢板弹簧实际工作状态,可为钢板弹簧结构进一步的优化提供前提。     

悬索桥桥梁检查车力学性能分析

针对某高速公路上使用的桥梁检查车的设计和生产的实际需要,利用有限元分析软件,对设计完成的桥梁检查车的主体结构进行了力学性能分析。分别采用梁单元和三维实体单元建立了工作吊栏的有限元分析模型。按照检查车在实际使用时载荷的变化情况,归纳出了6种典型工况,计算了在6种工况下主体结构的静态应力和应变,获得了不同工况下的应力与位移的分布情况,及最大位移、最大应力出现的区域及分布规律。对主体结构在不同工况下进行了模态分析,获得了在不同工况下的前六阶固有频率。分析结果表明,检查车的强度和刚度完全符合设计要求,具有足够的安全系数;模态分析结果表明检查车不存在工作过程中的共振现象;分析结果可为桥梁检查车的结构设计与实际生产提供理论依据与技术支持。