汽车横向稳定杆轻量化设计方法研究

以某车辆的横向稳定杆为研究对象,通过将仿真结果与理论计算得到的稳定杆杆臂端部位移和应力分布进行对比,检验了有限元分析的可行性;通过ISIGHT软件对CATIA和ABAQUS集成,设定横向稳定杆的杆臂长度、杆件外圆直径和内圆直径为变量,采用NSGA-II遗传优化算法实现了横向稳定杆的轻量化设计。对轻量化结果再次进行有限元仿真,结果表明,轻量化后横向稳定杆质量降低了18.1%,应力降低了7.1%,侧倾角刚度提升了26.4%,在大负荷工况下疲劳寿命提升了14.8%。研究结果既实现了横向稳定杆的轻量化,又提升了横向稳定杆的刚度和使用寿命。研究方法为同类产品的有限元分析及轻量化设计提供参考。     

横向稳定杆对整车侧倾及纵倾特性的影响

基于Adams/car建立了某微型轿车的刚柔耦合虚拟样机模型,调整横向稳定杆的结构参数和安装位置并进行前轮跳动仿真。仿真结果表明:当横向稳定杆的结构参数和安装位置改变时,会对整车的侧倾及纵倾性能产生不同程度的影响,主要体现在悬架侧倾角刚度和抗制动点头率的变化。进行了横向稳定杆的动态应变试验,通过试验与仿真结果的对比,表明刚柔耦合虚拟样机模型仿真能够准确预测横向稳定杆在各个工况下的动态应变特性,从而有效预测整车的侧倾及纵倾特性。     

荣威750FCV前横向稳定杆结构的轻量化

基于三维CAD软件CATIA,对荣威750FCV前横向稳定杆进行轻量化设计,主要包括对前横向稳定杆采用空心设计,以及采用新的高强度钢材料。然后采用有限元分析软件Hypermesh,对轻量化前后的前横向稳定杆进行有限元分析,主要包括应力与变形分析,扭转刚度分析以及模态分析。对比可知,轻量化的前横向稳定杆符合强度与刚度的要求。最后进行了稳定杆的疲劳强度校核,表明轻量化后的前横向稳定杆在正常使用时是安全可靠的。     

大客车横向稳定杆的虚拟疲劳分析

根据大客车横向稳定杆的几何参数、载荷及约束情况,建立了横向稳定杆的有限元分析模型。基于疲劳寿命预测的相关理论,结合Abaqus有限元分析软件和nSoft疲劳分析软件进行虚拟疲劳分析,在较短的时间内获得了横向稳定杆的疲劳寿命分布、寿命薄弱位置等信息。结果表明,虚拟疲劳分析能大大缩短产品的开发周期,减少试验的工作量,降低开发成本。     

汽车横向稳定杆疲劳寿命分析及其优化设计

为了解决某横向稳定杆断裂失效问题,首先基于有限元方法和刚柔耦合多体动力学建立前横向稳定杆总成模型和前悬架动力学模型,提取其极限工况时横向稳定杆两端上下跳行程,获取强度分析的强制位移为49.5 mm。然后基于Nastran软件对横向稳定杆进行强度分析,分析结果表明其最大应力为977.6 MPa,位于横向稳定杆与稳定杆支架、衬套相连接位置,存在疲劳损伤风险。采用Femfat软件对横向稳定杆进行疲劳寿命分析,分析结果表明其最小寿命为3.37×10~4次,最薄弱处与强度分析最大应力位置一致,低于设计要求值。再通过Isight优化集成平台对横向稳定杆直径进行多目标优化分析,获得了其最优直径,同时其疲劳性能满足设计要求。最后建立横向稳定杆台架试验平台,以正弦波进行加载,试验表明优化之后横向稳定杆试验结果与疲劳仿真结果相吻合,并且通过了整车道路试验,最终成功解决了该横向稳定杆断裂故障问题。该分析方法结合了有限元、多体动力学、疲劳力学、台架试验和路试验证,为类似结构件疲劳强度分析以及优化设计提供了先进的科学指导。     

考虑横向稳定杆的车架有限元分析

介绍了稳定杆有限元建模的要点,在建立了包括横向稳定杆在内的重型载货车车架有限元模型的基础上,讨论了稳定杆对车架强度和刚度的影响。包括横向稳定杆在内的车架结构分析模型的建立,对重型载货车车架设计有实际意义。     

基于ANSYS的汽车横向稳定杆疲劳分析

基于疲劳寿命预测的相关理论,利用ANSYS有限元分析软件,针对汽车横向稳定杆建立有限元模型,并将模型在ANSYS中作虚拟疲劳仿真分析,在较短的时间内获得了该零件的预测疲劳寿命、寿命安全系数及危险部位等信息.从而可以快速判断该零件的受力、可靠性、疲劳寿命等情况;缩短了产品的设计周期,并可以对材料的选取、结构的优化设计作出快速响应.     

独立悬架前横向稳定杆改进设计方法

独立悬架前横向稳定杆的改进设计,可采用经典的计算方法,但存在需已知受力大小等问题。采用计算自振频率的方法能直接根据结构参数得出加长后的前横向稳定杆的直径的改变量。以原型件和改动件的第一阶自振频率相等为标准,分别用理论计算和Ansys模态分析两种方法得出了一致性很好的结论。     

车辆行星传动系统虚拟样机技术研究与实践

为了提高车辆传动系统的设计水平，结合多体动力学仿真及分析的理论，阐述了基于动力学虚拟样机技术的车辆传动系统的设计方法。以ADAMS为平台，结合Unigraphics中的三维模型，建立了某车辆行星传动系统动力学虚拟样机，并进行了仿真计算和结果分析。获得了该传动系统的重要性能参数，并就影响传动系统的性能和寿命的相关参数进行了分析，为同类产品的改进设计提供依据。     

基于刚柔耦合模型探究横向稳定杆对整车性能影响

以某微型电动汽车实车参数为依据,基于动力学软件ADAMS,结合应用Hypermesh、Nastran模态分析软件,建立该微型电动汽车的刚柔耦合虚拟样机模型,并通过将仿真试验与实车试验数据结果对比分析,检验虚拟样机模型是否正确。以正确的虚拟样机模型为研究基础,分别改变该微型电动汽车前悬架横向稳定杆的长度、宽度、直径及与悬架的安装位置,探究横向稳定杆对整车性能影响。结果证明,增加横向稳定杆的直径即适当加重横向稳定杆,可有效改善汽车的侧倾特性跟纵倾特性。     

悬架扭杆和稳定杆刚度对车辆转向灵敏度的影响分析

为研究悬架和横向稳定杆的刚度对车辆操纵性能的影响,进而为悬架设计和调整提供参考,以某轻型客车为原型,在ADAMS/Car中构建了无横向稳定杆和前悬架装配横向稳定杆的两辆虚拟样车及其变型车,通过转向盘转角阶跃输入仿真试验,得到了前悬架扭杆和横向稳定杆角刚度对车辆转向灵敏度的影响曲线。研究结果表明,对于无、有稳定杆两种车型,扭杆角刚度自0.5倍增大至2.0倍基准刚度,转向灵敏度分别产生相对于经验值域约20%和1%的下降量;横向稳定杆角刚度自基准角刚度减小至0或增大至2.0倍基准刚度,转向灵敏度分别产生相对于经验值域约10%的增长量或1%的下降量。     

基于ADAMS软件的汽车平顺性仿真分析

以多体系统动力学理论为基础,应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS的Car专业模块来建立某轿车的整车样机模型。分析在ADAMS/Car中建立整车模型的方法,进行运动学仿真分析,探索运用ADAMS来研究车辆行驶平顺性的途径。     

基于ADAMS/Car Ride的整车平顺性建模与仿真

利用机械系统动力学分析软件ADAMS/Car Ride模块建立整车虚拟样机模型,应用虚拟四柱试验台对整车模型进行随机输入和脉冲输入下的平顺性仿真试验.仿真结果表明:ADAMS/Car Ride可简洁有效地进行整车平顺性仿真试验,实现了在设计阶段对汽车进行平顺性预测与分析的目标,从而为车辆的前期开发提供设计依据.     

侧风干扰下主动油气悬架车辆行驶稳定性研究

侧风作用影响汽车行驶的稳定性,通过侧风描述,基于虚拟仿真技术,利用ADAMS/Car分析运动特性,并且建立LQG主动控制器,研究悬架特性对汽车侧风稳定性的影响,实验发现采用主动油气悬架技术改善汽车侧风稳定性的可行性,为进一步的研究与设计提供了依据.     

燃料电池轿车前副车架轻量化设计

建立了前副车架有限元分析模型,计算了前副车架在多种工况下的应力、应变分布,并对前副车架进行模态分析;将钢制前副车架改为镁合金轻质材料制作,并针对前副车架应力应变分布不均匀及2阶纵向弯曲模态不合理,进行结构的优化设计,实现了前副车架自身质量减轻46%;对轻量化设计后的前副车架进行了强度、刚度及模态验证,表明轻量化设计后的前副车架,在保证使用性能的前提下,实现了前副车架质量合理分配及强度、刚度合理匹配。     

汽车方向盘骨架轻量化设计

首先,以某车型方向盘轻量化设计为目标,建立方向盘骨架梁体混合分析模型,依国家及企业标准规定的试验方法和评价指标,对其进行静强度和模态分析,并对分析结果进行试验验证。其次,将骨架截面参数化,以标准规定的方向盘性能评价指标为响应,对不同截面形状参数进行灵敏度分析。最后,以灵敏度分析找出的非敏感参数作为设计变量,以性能评价指标为约束条件,进行方向盘骨架轻量化设计。研究结果表明:文中所提的三步轻量化法高效可行,在满足方向盘法规要求的前提下,能提高方向盘骨架轻量化设计的效率和精准性,该方法对同类机械结构轻量化设计具有一定的工程指导意义。     

利用ADAMS的汽车通过脉冲路面的仿真与优化

针对某型轿车,在ADAMS/Car软件中建立整车仿真模型,并在三角形单脉冲输入路面上进行平顺性仿真,对整车底盘垂直方向的加速度进行分析。通过ADAMS/Insight模块进行整车的优化设计,对整车前、后悬架的参数进行优化仿真,使得整车乘坐的舒适性得到提高,验证了在脉冲输入路面上利用ADAMS/Car进行优化仿真的可行性。     

燃料电池轿车车架设计

从燃料电池轿车车架的总体外形设计、车架结构、承载形式、车架材料、车架精确建模方法、车架设计中应满足的功能性和工艺性要求及车架分析计算等方面叙述了燃料电池轿车车架设计的方法和过程。     

乘用车横向稳定杆橡胶衬套的研究

横向稳定杆橡胶衬套具有支撑、定位、缓冲、吸振以及降噪等功用,同时特殊设计的衬套可为横向稳定杆提供额外的扭转刚度,有利于悬架操控性能的提高;文章提出了横向稳定杆支撑的物理模型,并在此基础上,分析了目前悬架常用橡胶衬套的不同性能参数对悬架操控性和舒适性能的影响;同时针对市场上应用的不同种类的橡胶衬套,分析、归类,对比其不同的设计理念与综合性能,为横向稳定杆橡胶衬套在不同级别的车辆悬架中的设计和应用提供了理论依据。     

基于ADAMS/Car Ride汽车平顺性仿真

以多体动力学理论为基础,应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS/Car专业模块建立某轿车的整车样机模型。根据路面不平度位移功率谱密度推导路面随机激励数学模型,由路面轮廓发生器产生随机路面,并进行了随机路面输入下的汽车平顺性仿真。其研究结果为虚拟样机技术在车辆工程中的实际应用提供了参考,为进一步对实际车辆做其他设计分析打下了良好的基础。