纤维增强复合材料汽车前防撞梁的设计与分析

为减轻车身重量,以某新能源车型前防撞梁为研究对象,分别采用单向碳纤维增强树脂基复合(Continuous Fiber Reinforced Polymeric, CFRP)材料和机织碳-玻混杂纤维增强树脂基复合(Carbon-Glass Fiber Reinforced Polymeric, C-GFRP)材料代替原铝合金(6082-T6)材料。基于三点静压工况,确定“凹”字形结构为新设计复合材料前防撞梁的截面形状。基于熵权TOPSIS法对C-GFRP复合材料前防撞梁进行多目标优化,结合正面低速碰撞仿真对比,确定了2种复合材料前防撞梁的最优铺层厚度和铺层角度,通过碰撞比吸能、最大侵入量和碰撞支反力峰值等性能参数对比,分析了2种复合材料前防撞梁各自的优势。     

基于碰撞安全性汽车前防撞梁总成轻量化设计

前防撞总成是汽车正面碰撞时最重要的承载件,起到吸收能量和保护乘员的作用,也是轻量化设计的重要结构.根据前防撞梁总成的结构特点,选取横梁和吸能盒作为研究对象,选择材料、厚度、截面形式等方面进行轻量化方案设计,选择最大加速度、侵入量、能量吸收和单位质量承载力等作为优化设计目标,对不同结构的零件进行优化设计.并对优化设计前后...     

基于碰撞车门防撞梁轻量化设计

对车身高强度钢板热成形构件进行研究,进行热冲压成形的车身高强度钢板构件材料试验,分析了车身高强度钢板热成形构件的力学性能和金相组织。以某轿车为例,应用高强度钢板热成形构件对车门防撞梁进行改进,并根据C-NCAP进行了侧面碰撞的有限元模拟计算和对比分析。结果表明高强度钢板热成形构件显著减少了侧面碰撞的车体变形,在实现车身轻量化的同时,提高了汽车碰撞的安全性,验证了高强度钢板热成形构件在车身上应用的可行性。     

汽车前保险杠碰撞性能分析

目前许多国产车的保险杠吸能性较差,进行汽车保险杠的碰撞特性和碰撞过程中的吸能特性方面的深入研究,对提高我国汽车的碰撞安全性具有十分重要的意义。以某款汽车前保险杠系统为研究对象,对其进行碰撞分析,找出可能影响其碰撞性能的结构参数,分析出保险杠系统碰撞性能的评价参数,根据测试要求,对保险杠系统以及整车进行必要的简化,利用有限元前后处理软件HyperWorks建立了保险杠系统和整车的有限元模型,利用碰撞分析软件PAMCRASH对建好的有限元模型进行碰撞性能分析,计算出评价参数,做出评价,并分析出主梁截面惯性矩对保险杠系统碰撞性能的影响。     

汽车主动防撞系统设计研究

随着我国汽车保有量的增加,对汽车的安全性有了更高的要求。为了提高汽车行驶的安全性,在汽车设计时会研究防撞系统。汽车安全性设计可分为主动安全和被动安全,主动安全设计为可避免汽车发生安全事故,被动安全设计为在汽车发生安全事故时能够确保驾乘人员的安全性。现阶段我国汽车安全设计主要以被动安全设计为主,随着安全需求的提升,主动安全设计成为汽车设计发展的重要趋势。文章主要对主动防撞系统研究开发进行分析,目的在于尽可能的避免事故的发生。     

汽车防撞系统研究与设计

为了提高汽车行驶的安全性,文章介绍了汽车防撞的软件决策系统和硬件电路设计。软件决策部分主要对提出的三种算法进行比较,得出驾驶员预估模型报警算法比较合理,但此算法两个重要参数τ和aτ对结果的影响较大,因此对两个参数的获取也进行了详细介绍;硬件部分关键技术为超声波测距,选择三星公司的S3C2410为核心处理器,保证了硬件系统的稳定性和反应速度。     

汽车防撞梁超高强钢热成形工艺研究

采用数值模拟与试验相结合的方法研究了防撞梁热冲压成形工艺。根据BR1500HS材料特性,通过数值模拟优化工艺参数,建立了冲压力与初始成形温度和冲压速度的关系模型,指出了冲压力变化趋势,并通过防撞梁热冲压试验验证了冲压力模型的可靠性。零件性能测试结果显示,热冲压件的厚度和硬度分布较为均匀:平均硬度为47.6HRC,最大减薄率为17%,零件抗拉强度达到1545MPa,最大残余应力只有抗拉强度的20%左右,回弹较小,组织为均匀板条状马氏体。     

基于碰撞安全性的可导向防撞垫设计

针对目前可导向防撞垫的吸能单元在碰撞变形过程中挤压两侧波形板而导致波形板散落造成二次损伤的现状,从而提出了一种"H"型的吸能单元构型。根据我国《公路护栏安全性能评价标准》(JTGB05-01-2013)评价标准,设计了一种满足80 km/h碰撞速度的TA级可导向防撞垫,并通过建立车辆-防撞垫有限元仿真模型结合碰撞仿真试验,对TA级可导向防撞垫的碰撞安全性进行综合分析。结果表明,仿真计算所得车辆运行轨迹没有出现侧翻、攀爬和骑跨等现象,各碰撞工况车体的最大加速度分别为:17. 3g、16. 5g、14. 6g、8. 1g,满足碰撞安全性法规的评定标准要求。     

汽车前防撞系统的结构设计与优化

为解决汽车低速正面碰撞时,防撞梁变形过大超过极限空间,吸能盒吸能不足等问题。重建汽车前防撞系统原始结构,利用混合元胞自动机对其实施碰撞拓扑优化,获得了最佳的材料分布,将防撞梁设计成截面为"目"字形的铝型材,并带有侧翼加强的吸能盒新结构。对新结构方案进行三维模型重建,并将其参数化,搭建了基于ISIGHT优化平台,对设计变量自动寻优求解。研究结果表明:新结构设计方法可以得到合理的前防撞系统形状和尺寸,提高汽车低速碰撞的耐撞性指标。     

汽车防撞梁焊接夹具的结构设计

以汽车防撞梁焊接总成为例进行焊接夹具的结构设计,提出具有自锁功能的四杆传动机构,有效地解决了焊接过程中连杆振动问题:提出了一种过定位变角度四杆夹持机构,该结构能够保证防撞梁总成焊接过程中定位准确,同时,明显提高焊接零部件自身焊接刚度,改善了防撞梁总成焊接形变问题.最后,针对所设计的焊接夹具结构采用运动仿真和有限元分析对其关键零部件及执行机构进行验证分析,以确保夹具结构的可靠性和稳定性,同时达到进一步优化焊接夹具结构的目的.     

基于正面碰撞前防撞梁的DOE轻量化设计

通过Hyper Mesh建立了汽车前防撞梁及吸能盒正面碰撞模型,以防撞梁及吸能盒的截面形状、截面尺寸、材料、厚度与吸能盒诱导槽位置作为设计变量,以加速度峰值、最大吸能和最大压溃量作为约束,以质量最小作为目标,通过Isight进行DOE实验设计和优化。结果表明,优化后前防撞梁与吸能盒总质量降低了39.2%,轻量化效果显著,碰撞性能明显提升。铝合金比强度、比刚度高,耐腐蚀性好,密度是钢的1/3,是汽车轻量化的重要材料,优化结果表明,调整壁厚和截面形状的铝合金防撞梁总成结构的吸能性能最好,比原钢质件提高约6.6%,同时减重49.38%。     

25%小偏置碰撞策略及测试评估研究

随着汽车事故的增加,且小重叠碰撞事故死亡率居高不下,小偏置碰撞试验逐渐成为焦点。基于IIHS公布的最新车辆碰撞试验结果,统计超过100余款不同类型的25%小偏置碰撞车辆,建立碰撞转角与碰撞区域的数学模型,将25%小偏置碰撞归结为三种不同的碰撞策略,分别是吸能策略、掠过策略和掠过与吸能策略;并进行试验验证,对三种策略的优缺点进行分析。结果表明,小偏置碰撞试验可运用合理的碰撞策略达到法规要求,对25%小偏置碰撞试验具有一定的参考价值。     

6061铝合金汽车保险杠横梁的碰撞性能

基于有限元分析软件LS-DYNA对设计的一种薄壁、中空且带加强筋的铝合金保险杠横梁的摆锤和台车试验进行了有限元模拟;并进行相关试验,与钢制横梁的碰撞性能进行对比。结果表明:在20km·h-1低速碰撞条件下台车有限元模拟与实际试验结果吻合较好;铝合金横梁较原钢制横梁有更好的刚度和吸能性能;在相同的碰撞试验条件下,钢制横梁的吸能性有限,而铝合金横梁能够在较大的速度范围内保持较高的吸能性能。     

数控机床主轴系统性能退化评估方法

为了揭示数控机床主轴系统性能退化规律,准确评估主轴系统性能退化程度,采用动态模糊神经网络建立主轴系统性能退化模型.采用小波包对信号进行分解与重构,实现小波包去噪和频段分解,以小波包功率谱作为信号特征.通过融合振动信号、电流信号和声发射信号,利用动态聚类的数据预处理方法简化数据,采用滑动窗遗忘法与梯度下降法相结合训练评估模型,改善评估动态特性.仿真结果表明,性能退化评估结果准确,满足制定备件计划和主动维护的需要,具有工业推广价值.     

门禁及防撞系统研究及其应用

现有门禁不能满足油田安防及防疫要求,亟需新(改)建新的门禁管理系统,达到安全可靠运行要求。本文从技术、经济、实用性等多方面进行分析,选择建设新的门禁及防撞系统,取得了良好的技术、经济和社会效益,并满足了安防及防疫需求。     

基于激光测距技术的汽车防撞系统的研究

采用激光测量技术,对汽车防撞系统的关键技术进行研究,设计一种高性价比的汽车防撞系统.采用激光测距传感器和双自由度的云台系统,在单片机的控制下,实现水平方向和垂直方向全方位的动态扫描,实时监测目标车辆与周围车辆的距离.当进入测量领域的车辆与目标车辆的距离达到设定的安全门限时,进行声光报警,提醒驾驶员及时调整车辆的行进路线,进行相应的避让和其它处理.为高精度汽车防撞系统的实现提供了一种新的方法.     

CFRP汽车防撞梁结构/材料一体化优化设计

针对复合材料汽车防撞梁结构布局和层合板铺层优化问题,提出以防撞梁强度最大为目标,宏观结构与层合板铺层角为变量的结构/材料双尺度优化设计方法。结构层面采用B样条对防撞梁轮廓曲线进行参数化表达,并改变防撞梁截面关键尺寸,构建几何模型;材料层面考虑铺层角对层合板性能带来的影响,采用0°、±45°、90°四种标准铺层角进行铺设。通过自适应遗传算法对结构与材料两个层面的设计变量进行初始化,实现了适用于复合材料汽车防撞梁的结构/材料一体化优化设计。结果表明:防撞梁结构的强度较优化之前升幅为81.41%,且最大等效应力下降至64.885MPa,小于CFRP材料的极限强度,优化结果达到预期效果。     

汽车防撞雷达中的一种抗交叉干扰方法

文中提出了一种从固定个数的斜率中随机选取一个作为雷达发射波形调制三角波斜率的方法,从而解决汽车防撞雷达中严重的电磁波交叉干扰问题。分析了选取随机斜率设计波形的原理,利用此种方法进行仿真验证与虚警率计算,结果证明,采用此种方法后,干扰信号只相当于增加了雷达接收机的噪声,而不会对本机雷达信号产生影响从而造成虚警,能够很好的解决电磁波交叉干扰的问题。     

基于智能控制的汽车防撞系统研制

采用单片机作为核心控制元件,对超声波传感器和红外传感器采集回来的信号滤波和分析计算;再转换成控制信号,经过放大驱动变换成可以控制电机转速的模拟信号控制汽车防撞以防追尾.其中采集的超声波信号经过核心电路、电源控制模块、检测反馈模块、电机驱动模块和液晶显示模块等模块,完成了对车距的检测;红外传感器采集和反馈的信号主要是车速的控制,防止车与车之间发生碰撞.同时,对车速智能控制系统进行了性能指标分析、可靠性设计、电路兼容性设计,并最终完成了整个电路的设计.试验结果表明,该装置性能可靠,分辨率高,控制准确,有效防止了车与车的相撞,保护了驾驶员的人身安全.