轻卡正面碰撞安全性优化研究

为提升某轻型卡车的正面碰撞安全性,基于Hyperworks系列软件进行该卡车的正面碰撞有限元仿真,根据碰撞过程中驾驶室地板前端的纵向反力随时间变化曲线,结合方形截面薄壁梁压溃理论,设计出一种具有缓冲吸能作用的结构,将该吸能结构添加至卡车有限元模型并进行正面碰撞仿真验证,结果表明,吸能结构吸收掉40.5%的碰撞能量,同时驾驶室生存空间较优化前有了明显的提升。     

某轻型卡车转向器支架断裂原因分析与结构优化

汽车转向器支架是转向器与车架之间的重要连接件,为了保证支架的安全可靠性,在设计阶段必须保证支架有足够强度,同时应避免结构冗余,影响车辆轻量化要求。结合某轻型卡车市场出现方向机支架断裂问题,利用HyperWorks软件对断裂转向器支架进行有限元分析,并对改进结构实施拓扑优化,优化后支架与断裂支架比较,最大应力由189.4 MPa降低到142.4MPa,质量减轻38%。最终通过实验验证了优化支架的可靠性,说明基于CAE的结构分析和拓扑优化,能为产品故障分析提供手段,为产品设计和轻量化提供有效解决方案。     

教学用轻型机械手的设计运动仿真及有限元分析

为研究教学用轻型机械手的设计和仿真,使用Pro/E对其进行完整的等比例三维建模,装配后添加伺服电动机建立轻型机械手的虚拟样机,并进行运动仿真以检验各个关节的运动情况。使用Abaqus软件对其中典型零部件腕部进行有限元分析,校核结果得到在最大载荷下,所产生的最大应力为25.6439MPa,低于其屈服强度280MPa,该项研究为CAD/CAE技术在教学用轻型机械手研发中提供了参考依据。     

采用电测法重型铰接式车架结构优化设计分析

铰接式车辆具有良好的通过性,适合大载重下载通道运输使用,但车架的受力情况复杂,影响整车的使用寿命.根据此类车辆的运输工况特点,对不同工况下,车架铰接点处主要部件的承载情况进行分析.根据受力分析结果,采用有限单元法进行建模分析,获取不同工况下的应力分布云图,并获取应力集中极值点.采用材料升级和结构优化对车架应力集中点进行优化设计,并对比分析优化前后的应力分布情况.在应力分布的集中点,布置应变片,采用电测法对车架的应力分布进行测试.结果可知:不同工况下,整机各部分强度满足使用要求,但是存在局部应力集中,强度较大的部位为鹅颈处、摆动架前侧轴承处,设计时需要重点关注;采取材料厚度提升的方案,可以保证安全系数达到使用要求;测点的最大值分别为131.201MPa、105.45MPa,与仿真值之间的误差小于6％,同时均小于优化前的数值,表明优化方案是可行的,优化设计结果是可靠的.     

基于CFD的卡车机舱热环境分析与控制

针对某长头卡车驾驶室底钣金地板过热问题,基于传热学理论,建立汽车机舱模型并设定边界条件。运用CFD分析软件对发动机舱的流场和温度场进行数值仿真,分析发动机舱内的流体流动和散热情况,得到驾驶室底钣金地板过热的主要影响因素,提出相应的解决方案,通过仿真和试验进行验证。结果证明,对热源采取隔热措施,可有效抑制辐射和降低驾驶室底钣金地板温度。     

基于Hyper Works的某轻型卡车车架有限元分析及结构改进

为了检验某轻型卡车的车架是否满足设计要求,应用CAE分析方法对其进行有限元分析。首先应用Hyper Works软件,模拟了车架螺栓和焊点的连接,研究了钢板弹簧建模及载荷添加方式,为了尽可能的模拟汽车实际情况,建立了带有货箱、驾驶室、各支架以及前后悬架的较完整的整车有限元模型;然后采用有限元求解软件MSC.Nastran对模型进行了扭转刚度和不同工况下的强度分析。结果表明,第三和第六横梁连接板最大应力远远大于许用应力,不符合强度要求;最后,提出了对该车架第三和第六横梁连接板的改进建议,并通过改进前后的分析结果对比,进一步验证了结构改进的有效性。     

轻型卡车驾驶室顶盖和后围安全性仿真

应用Ls-dyna软件,按照ECER29法规<关于就商用车驾驶室乘员保护批准车辆的统一规定>中商用车驾驶室的试验方法和性能要求,对国内某一设计开发中的轻型卡车的驾驶室分别进行了顶盖和后围安全性计算机仿真.根据仿真结果,观察驾驶室变形情况和人的生存空间,为车身开发和安全性设计提供参考和指导.     

推土机油冷器壳体裂纹故障排查及优化

某型推土机在工作过程中频繁出现整车油冷器壳体裂纹故障,怀疑为整车水压波动幅度及频次过高导致油冷器壳体焊缝疲劳开裂。为分析故障发生原因,对整车冷却系统进行一维流阻仿真计算,同时进行故障车压力实测。经过分析,结论为油冷器结构强度不满足使用工况要求,解决方案为在油冷器前后侧板之间增加衬板,并重新进行0.33MPa极限水压下的零部件压力冲击耐久,新结构在故障车辆更换后,验证一年故障未复现,问题得以解决。     

重型卡车驾驶室舒适性的优化设计

针对目前对重型卡车舒适性、安全性和可靠性等人性化设计的高要求,对重型卡车驾驶室悬置系统中前/后螺旋弹簧及减振器的参数进行优化.实验结果显示,改进后驾驶室各点的偏频及振动加速度显著降低,平顺性明显提高.同时进一步优化驾驶室后支撑横梁的尺寸链,改善其受力状态,提高了强度,为改进重型卡车驾驶室结构提供依据.     

基于有限单元法车辆车体结构优化设计

铰接车可以提升车辆的转向性能,但车体受力情况复杂.针对铰接车进行整体受力分析,对不同的子结构重力分析进行分析,获取整车的重力点,在此基础上对前后车体在插入工况、前轮离地工况等进行受力分析;基于有限单元法建立前后车体的有限元模型,分析在整车满载前轮离地工况,前后车体的强度和变形分析,获取应力分布极值点,对设计方案进行检验;根据分析结果,对车体结构进行优化;采用直角应变片法,对优化后的车体应力分布进行测试,在后车体极值点粘贴应变片,获取应力变化曲线,对比测试值与仿真值之间的差异,以检验分析的可靠性.结果 可知:在插入工况和前轮离地工况,前车体和后车体的强度满足要求,但局部位置存在应力集中的现象,其中应力值较大的部位主要集中在后车体的上、下铰接板处;两处测点的最大值分别为121MPa和63MPa,与仿真值相比误差分别为3.45％和6.10％,均小于仿真值,表明优化方案是可行的,降低了极值点的应力值,同时也表明仿真分析是可靠的.为此类设计提供参考方案.