飞行器复合材料舱盖加筋设计及仿真分析

针对高速飞行器舱盖结构承载较大的设计问题,采用仿真分析法对结构进行了设计和仿真分析,提出了舱盖加筋设计方案,有效提高舱盖设计的刚度。仿真分析表明,加筋设计的舱盖刚度满足设计输入要求,与传统增加材料厚度方案相比,刚度变化效果更加显著。此方法能够在不改变复材铺层的情况下迅速提高舱盖刚度,对高速飞行器舱盖设计有一定的借鉴价值,达到满足设计要求的同时控制成本的目标。     

基于HyperWorks的纯电动汽车前舱盖模态优化分析

本文应用Altair公司的HyperMesh平台的Optistruct有限元分析软件,对某纯电动汽车的前舱盖进行了模态分析,为了避免承受来自地面的激励。选择铝合金材料替换原有钢材料,以前舱盖在约束状态下的第一阶频率约束,结合尺寸优化设计方法,进行了全新设计。结果表明:铝合前舱盖在满足结构性能要求和可制造性以及模态要求的前提下,可实现减轻质量25.86%,为以后初始设计阶段的铝合金罩板轻量化设计提供了一套可借鉴的方法。     

汽车传动轴总成静动态特性分析

传动轴是汽车传动系统中关键的部件,该部件的静动态特性设计的好坏直接关系到整车行驶的安全性及NVH问题。针对这些问题采用Abaqus软件建立传动轴总成的有限元模型,进行强度和模态分析,并通过模态实验验证有限元仿真分析模型的正确性,说明分析方法的可靠性,并通过理论计算进行论证,结果表明传动轴总成的强度与模态都满足整车匹配设计的要求,该方法为传动轴的静动态设计提供了理论依据。     

某动力总成模态分析及优化

在产品开发过程中,对某PHEV车型动力总成进行模态测试,测试结果表明其弯曲频率较低,不满足目标值要求,有产生动力传动系共振的风险。为了提高动力总成的弯曲模态频率并为设计提供指导,建立动力总成的有限元模型并进行模态仿真分析,仿真分析的结果与试验所得结果相当,验证了有限元模型的正确性。同时,对动力总成进行优化,并对优化方案进行分析验证,分析结果表明优化后,动力总成的模态频率能够满足目标值要求。该研究方法具有一定的工程参考价值。     

装载机驾驶室试验模态分析及动态特性优化

装载机驾驶室是装载机重要结构总成,其作用是布置装载机操作机构以及为操作人员提供驾乘空间。为了满足工作环境的要求,它还必须为操作人员提供足够的安全保障及舒适的工作环境。对某型装载机驾驶室模态进行测试分析,结果表明驾驶室第一阶模态频率偏低。利用有限元分析工具Hyper works及NASTRAN得到与试验相应正的驾驶室FEM模型,进行基于驾驶室结构板件刚度特性的模态灵敏度分析,得出影响驾驶室第一阶模态频率的敏感区域,运用尺寸及形貌优化技术对驾驶室进行结构优化。优化前后结果对比表明驾驶室第一阶模态频率提升15.32%,驾驶室动态特性得到优化。     

基于HyperWorks的电动汽车前舱盖多目标优化设计

为了解决某电动汽车前舱盖质量轻量化、模态特性及行人碰撞安全之间的矛盾,运用HyperWorks软件对前舱盖进行了结构优化设计。首先,对电动汽车前舱盖进行了行人头部碰撞仿真模拟,计算出其头部损伤值HIC;其次,利用折衷规划法对前舱盖内板进行了多目标拓扑优化设计,并且对改进后的模型进行了碰撞仿真及结构强度验证;最后,运用自适应响应面法对前舱盖内、外板进行了多目标尺寸优化设计。优化结果表明:改进后的前舱盖总质量减少8.8%;其低阶固有频率值均大于共振频率;改进后的前舱盖HIC值为858.6,达到了我国行人安全保护法规的标准。     

微型电动车车架优化设计研究

依据车架结构的受力特性及其材料的性能要求,建立了优化数学模型。考虑了多种行驶工况的冲击载荷对车架的破坏作用,采用有限元和结构拓扑优化设计相结合的方法,对车架进行了结构优化分析,并以满足各总成的布置和实际行驶要求对车架结构进行了全新设计。对新设计车架进行了刚、强度校核及模态振型分析。实际使用情况表明,该车架设计合理,说明拓扑优化设计的方法对车架结构设计的有效性和可行性,为结构优化设计提供了一种思路。     

新型一体化前舱盖的压铸与模态分析

前舱盖一直是车身重要结构。把多个结构压铸一体化是解决传统前舱盖多零件加工与装配复杂工艺的有效途径之一。采用Procast和Radioss分析软件,对某新型一体化前舱盖的压铸成型过程和结构模态进行分析。通过铸造一体化的数值仿真,得到了压铸工艺过程中的温度、卷起、缩孔等分布规律。通过前舱盖结构模态分析,获得了自由模态频率和模态振型。研究结果表明：整个压铸完成约为0.5s,金属液刚进入成型过程以及缺陷现象。一阶结构频率大于路面激振频率,避免产生共振现象。分析的成果是对新型一体化前舱盖加工工艺与生产方式起到支撑作用。     

某新能源载货车车架性能分析

首先,对某新能源载货车车架进行了模态试验,通过有限元模型进行了结果验证;其次,对该车型车架总成进行了刚、强度计算分析,结果表明满足设计要求;最后,对原车架总成进行灵敏度分析得到轻量化设计结果,验证其满足设计要求,车架降重9.3%,可为工程实践提供参考。     

某千斤顶总成静态特性计算分析

基于有限元法,对某千斤顶总成的静态特性进行分析,考察结构总成在工作载荷作用下的静强度及稳定性。通过分析计算得出,该千斤顶总成结构在工作载荷作用下,承受最大工作应力小于材料的许用应力,结构静强度满足使用要求,总成在工作时,其稳定性满足使用要求。分析结果为该千斤顶总成结构的后续优化设计提供了依据。     

基于有限元法的发动机罩模态分析研究

建立了某轿车发动机罩有限元模型,对其进行了模态分析计算,得到发动机罩的固有频率和振型。运用HYPERMESH与NASTRAN软件对发动机罩进行了模态分析计算,得出发动机罩的低阶模态特性。总结优化发动机罩模态特性的方法,以解决发动机怠速时发动机罩的振动问题。     

基于模态分析的发动机装饰罩总成结构优化

针对发动机装饰罩总成在综合耐久试验中发生减振垫脱落、开裂,以及装饰罩脱落的现象,应用ABAQUS软件对发动机装饰罩总成进行模态分析。介绍了模态分析基本理论、分析过程及结果,根据分析结果,结合工程实际对发动机装饰罩总成进行结构优化。结构优化后,发动机装饰罩总成在试验中未再发生类似问题。     

基于Kriging模型的发动机罩多目标优化设计

为提高轿车CNCAP行人保护性能,应用拓扑优化方法对某款轿车的发动机罩内板进行结构改进,以达到降低行人头部损伤值的目的。先以发动机罩内板、外板、加强板及铰链的壁厚为设计变量,采用最优拉丁方法生成样本数据,通过仿真分析,构建了关于发动机罩质量、头部损伤值及模态的Kriging近似模型;然后利用NSGA-Ⅱ（非劣分层遗传算法）多目标进化算法寻优求解。结果表明：改进后的发动机罩不仅安全性和防振性得到改善,而且质量减小,模态值提高,实现了安全、防振及轻量化的设计目标。     

柴油机缸盖罩动态特性分析与改进

以某四缸柴油机铸铝缸盖罩为研究对象,融合频谱分析法、近场声压法及模态分析法的识别优势,分析缸盖罩的动态特性.首先在标定工况下采用时频谱结合频响函数分析了缸盖罩的振动响应特性,然后基于近场声压法定位分析了缸盖罩结构噪声的辐射特性,在建立缸盖罩有限元仿真模型基础上,再结合试验模态法与计算模态法获取了缸盖罩在柴油机约束状态下...     

镁合金AZ91D的阻尼减振性能

为了解镁合金减振效果与频率、振幅等因素的关系,对AZ91D镁合金的实际减振行为有明确的把握,对镁合金AZ91D、变形镁合金AZ31、铝合金以及钢4种材料进行室温下的阻尼－频率测量,发现在相同振幅和频率下,镁合金AZ91D具有比铝合金、钢和变形镁合金高出3～5倍的阻尼性能,并在6 Hz左右出现阻尼峰。通过对镁合金与铝合金发动机箱盖在冲击脉冲载荷作用下的振动进行三阶模态分析,发现镁合金试件的阻尼比,除第三阶比铝合金试件稍微偏小外,其余各阶均高于铝合金试件。镁合金试样的第一阶模态阻尼比比铝合金试件高出17.6%,而第二阶模态阻尼比高出41.3%,另外镁合金试样的第一阶模态质量比铝合金试样高出45.0%,而第二阶模态质量高出15.3%,表明镁合金发动机箱盖在使用中镁合金的稳定性、抗冲击性能以及对冲击载荷的减幅等方面都具有良好的动力学表现。     

轻型客车驱动桥振动噪声源分析与改进

对某轻型客车后驱动桥进行传动系台架试验并分析其振动噪声异常的原因,通过逆向工程方法建立后桥的三维数字化模型和有限元模型并做有限元模态分析,通过模态试验对有限元模型进行了验证。针对双曲面齿轮对冲击过大、桥壳整体弯曲共振和桥壳后盖局部共振等问题提出改进措施并通过台架试验加以验证。试验结果表明,振动噪声降低明显,改进措施切实有效。     

基于RADIOSS的复合材料发动机罩行人保护研究

为研究复合材料发动机罩对行人头部的保护性能,以某车型发动机罩为例,建立了行人头部撞击复合材料发动机罩的有限元模型.利用RADIOSS求解器开展头碰分析,并将各头碰撞击点的加速度-时间曲线和HIC值与铝质机罩结构进行对比.对比结果表明:使用复合材料的发动机罩理论上能够满足行人保护需求,同时整体质量相比铝质发动机罩会更轻,...     

基于有限元分析的发动机罩拓扑优化设计

建立了某轿车发动机罩有限元模型,对其进行了模态分析计算,得到发动机罩的固有频率和振型.在此基础上建立了基于变密度法的拓扑优化设计数学模型,运用HYPERMESH软件对发动机罩进行了拓扑优化设计,研究了发动机罩最优的加强筋布局形式,使得结构的低阶模态频率提高2HZ,提高了发动机罩的动态刚度,解决了发动机怠速时发动机罩的振动问题.     

基于行人保护的波纹式铝制发动机罩盖的结构设计

针对钢制发动机罩盖不能满足行人碰撞保护法规要求的问题,对钢制发动机罩盖进行了材料替换和结构设计.在ANSYS中建立了头块和发动机罩盖的有限元模型,通过有限元仿真分析结果与试验结果的对比,证明了有限元建模的可靠性.对新设计的波纹式铝制发动机罩盖和原来的梁式钢制发动机罩盖进行了有限元仿真分析与对比.研究结果表明,新设计的波纹式铝制发动机罩盖可以有效地减小人-车碰撞过程中行人头部伤害值,满足行人碰撞头部保护标准.     

安装中央制动器的变速器后壳改进设计与仿真

为了满足直接安装中央制动器的要求,对原有变速器后壳进行了结构改进设计,并利用有限元法校核了改进后的壳体静力学强度与刚度.通过模态仿真分析,比较了原方案与改进后方案的模态振动特性.分析结果表明,改进后的壳体能承受制动器制动力矩的作用而不会发生损坏,自由模态频率较原方案略有提高,约束模态频率远高于变速器受到的激振频率.该变速器后壳具有良好的静态、动态特性,满足实际使用需求.