汽车前桥台架试验强度对标分析及其改进

前桥是载货汽车最重要的承重部件,需要承受不同方向的载荷和转矩。为了校核某新型前桥设计的安全性和可靠性,分别对该前桥在垂向跳动工况、制动工况、转弯工况以及转弯制动工况的受力进行力学分析,获取不同工况下的载荷。采用HyperMesh软件建立前桥有限元分析模型,并且基于理论分析的载荷,对其进行强度分析,分析结果表明其在4种典型工况下的最大应力值分别为379.0、490.9、267.0、533.5 MPa,均小于材料屈服强度,其中在制动工况和转弯工况时的安全系数均小于目标安全系数1.2,不满足设计要求。基于4种典型工况对前桥进行台架试验,获取测试点的应变数据,采用Ncode软件将其转换成应力值。台架试验强度对标结果表明其与有限元分析结果相接近,误差率均小于10%。为了减小应力集中,将板簧支座与前梁过渡连接处修改得更加平滑,改进方案的分析结果表明其在4种典型工况的最大应力值分别降低了21.3%、17.0%、28.4%和17.3%,并且改进之后前桥在转弯工况和转弯制动工况的安全系数均大于1.2,满足设计要求。     

矿井提升机制动工业性试验研究

为解决提升机传统恒力矩制动系统在实际制动过程中容易对设备造成冲击、钢丝绳打滑及安全系数低的问题,设计了一种恒减速制动转换系统,并根据提升机工况实现恒力矩与恒减速制动方式的切换,完成关键液压元器件的选型.最后对恒减速制动系统的静态和动态性能进行工业性试验研究,得出恒减速制动系统可满足《AQ1033-2007煤矿用JTP型...     

基于参数敏感度分析的移栽机提升支架轻量化设计

在ANSYS-DM模块下对移栽机提升支架进行参数化建模,并对该支架进行危险工况下的有限元分析,结果显示支架结构原始设计的安全系数较高。通过对支架结构中17个驱动参数的敏感度分析,筛选出对支架质量及应力分布较敏感的参数,将其作为最终设计变量,确定支架优化设计模型;并基于响应面优化法对支架进行轻量化设计,经优化设计后,支架质量降幅达38.4%,最大等效应力降幅达42.2%,说明该优化方法的可行性和经济性;也为移栽机中其他类似部件的优化设计提供了参照与借鉴。     

基于ANSYS的MW级风电机组运输支架强度计算

针对某2 MW风电机组运输支架的强度安全问题,对运输支架的板和焊缝进行了运输和试验台试验2种工况下的强度计算研究。以ANSYS为平台建立了包含风电机组和运输支架的完整有限元模型,基于APDL语言和GL规范定义了运输和试验台试验2种工况,首先通过排除焊趾奇点应力的方法得到了运输支架板的极限安全系数;之后利用国际焊接协会规范对运输支架的焊趾应力进行了插值计算,得到了焊缝的极限安全系数。研究结果表明,运输支架的板和焊缝强度安全系数均大于1,满足设计使用要求,该方法可为运输支架的结构设计和优化提供了一种实用的手段。     

考虑多工况油箱支架结构拓扑优化研究

为保证油箱支架结构能更好地满足不同行驶工况下的承载要求,需要在设计阶段考虑其在多工况下的静态刚度特性,对整个支架结构进行合理的多目标拓扑优化设计。基于固体各向同性材料惩罚函数优化理论,运用折衷规划法定义了车辆在不同行驶工况下的静态刚度拓扑优化目标函数,根据优化结果,设计出了一种满足刚度要求的新支架结构。     

基于载荷谱的商用车制动系统优化

载荷谱作为汽车设计重要手段之一,为汽车设计提供了强有力的支撑。通过对某商用车制动系统载荷谱数据的采集与分析,对现有商用车制动系统在制动踏板感觉、供能及储能装置匹配等方面提出更符合实际使用工况的优化方向,为商用车制动系统正向设计提供一种思路。     

制动鼓的热-结构耦合分析

以有限单元法与结构力学、热分析理论为基础,利用ANSYS对制动鼓在几种典型制动工况下进行瞬态热分析,根据制动鼓的受力情况和热分析结果对紧急制动工况下进行静态热-结构间接耦合分析。较准确地反映了制动过程中制动鼓的温度场和制动结束时应力分布情况,为制动鼓的材料选择、尺寸设计提供了一定的理论依据。     

基于OptiStruct拓扑优化的尿素罐支架设计

针对某轻卡汽车的尿素罐支架,本文在HyperMesh中建立了三种工况下的拓扑优化模型,并利用OptiStruct进行优化求解计算,得到了尿素罐支架的最佳材料分布路径。根据拓扑优化结果,在原模型的基础上进行了轻量化设计,并在相同工况下重新进行静力学分析。结果表明新设计的尿素罐支架在保证结构性能要求的前提下降重明显,对类似的钣金盒子结构的设计具有极大的指导作用。     

基于拓扑优化的发动机支架的结构设计

在Hyper Mesh中建立了汽车发动机的安装支架有限元模型,利用Radioss求解器进行强度分析计算。运用Opti Struct优化分析软件对发动机支架在满足最危险工况的要求下进行了拓扑优化,根据拓扑优化的结果确定支架的材料合理布局方式,最终在满足设计要求的情况下成功确定了合理的设计方案。     

基于衍生式设计的汽车线束支架轻量化建模

汽车轻量化技术能有效降低能耗、减少排放和提升安全性。文中以汽车线束支架建模为例,使用空间尺寸参数对汽车线束支架进行轻量化建模后,在确定设计结构、载荷工况和制造方法的基础上,针对两种不同塑料材料,利用先进的脱胎于迭代式算法的衍生式设计得到轻量化设计结果。衍生式设计的结果在满足力学性能和安全系数范围的同时,质量大大减轻,分别减轻了71.57%和74.38%,表明在设计流程中加入衍生式设计可以实现汽车零件的轻量化创新设计,对现代汽车的轻量化设计具有启迪作用。