汽车零部件快速设计与有限元分析集成系统研究

着眼于解决中心型汽车零部件制造企业对整车制造企业的快速响应问题。汽车零部件具有比较容易模块化，支持变型设计的特点。通过零件的特征进行分解，用参数来控制特征的生死，可以实现零件的变型，从而实现快速设计。另外，将有限元分析功能进行集成，并使之操作简单化，可以有效解决中小企业缺乏结构分析相关技术能力的问题。所以，研究适合中小汽车零部件制造企业的快速设计与有限元分析集成系统对提高产品开发速度和增强企业的竞争力有重大意义。     

汽车半主动乘员约束防护系统设计与动力学建模仿真

设计了一种汽车的半主动乘员约束防护系统,该系统能根据反应时间余量来判断车辆发生碰撞的可能性,不同的可能性对应不同的危险等级,当危险能避免时则发出警报提醒驾驶员主动避免,不能避免时提前启动乘员约束保护装置。通过仿真分析软件MADYMO建立了汽车正面碰撞模型,并经试验验证了其正确性。对所设计的安全带预紧装置与座椅坐垫倾角调整装置进行仿真,然后与传统的被动执行机构仿真结果进行对比。结果表明：半主动乘员防护系统可提前实现安全带预紧和座椅坐垫倾角的调整,相比传统的被动防护系统中碰撞后火药预紧与座椅坐垫倾角不变,乘员的头部、髋部伤害略有减小,颈部弯矩峰值、胸部加速度、胸部压缩量分别减小了20.6%、14.6%、15.6%。所设计的半主动约束防护系统能有效减轻乘员的损伤。     

基于APDL和分层优化技术的高速加工中心工作台的仿生优化

针对高速加工中心高加工精度和轻量化的设计要求,设计了两种有不同筋板结构的工作台,一种采用传统设计方法,另一种基于仿生学的设计;基于CAD/CAE一体化技术对其进行有限元分析;基于APDL和分层优化技术对优势明显的仿生设计工作台的筋板的尺寸进行了优化,得到了筋板的最优尺寸;通过静态分析和模态分析验证了优化方案的优越性,为实际生产提供指导,通过对生物优异特性的模拟、整理、分析、提炼,从而构思设计出具有类似于生物特征的一种新的设计思维的方法。     

带Pro/E与ANSYS接口的机床床身抗振分析与优化

对VMC1000机床床身进行三维建模,使用接口技术将两种有不同筋板结构的工作台导入ANSYS中进行分析,一种是传统结构,另一种仿生结构;首先对两种机构进行静态性能分析对比;然后对较好结构工作台的结构参数进行了分层优化和抗振分析;得出了最优方案,真正帮助设计工程师设计出创新和可靠的产品,是计算机应用技术的生动表现。     

基于某车型正面碰撞假大腿部伤害研究

提出大腿的综合评价办法,通过MADYMO 仿真软件建立了汽车正面碰撞乘员约束系统的仿真模型,并经过试验验证了模型的可靠性,对大腿伤害曲线进行了对标,在此对标好模型的基础上,分别从IP位置、乘员下肢偏置角度、小腿与地板的夹角这3方面对大腿伤害进行研究。结果表明: 在符合人机工程学的同时,IP位置位于乘员膝部时队成员的伤害影响最小;乘员下肢偏置角度为12°为最佳位置;降低小腿与地板的夹角可不同程度地降低乘员大腿的伤害。因此,当汽车发生碰撞时,提前调整有关参数能够有效降低乘员的损伤风险,对汽车主动安全的研发与设计具有重要意义。     

基于APDL的农用车车架结构优化设计研究

本文采用添加加强盒的方法对小型农用车车架的纵梁进行了结构优化,基于APDL建立车架和加强盒的参数化模型,运用ANSYS软件的优化模块对加强盒的形状和放置位置进行了优化,使得纵梁的恶劣的受力得到了明显的改善,从而使得车架的整体性能得到提高,达到了优化的目的。     

汽车铝合金前防撞横梁服役性能仿真及优化设计

以壁厚为设计变量，以碰撞安全性能优于原钢制横梁为设计约束，采用遗传算法开展了铝合金前防撞横梁设计及多目标优化。结果表明，在100%和40%重叠刚性墙低速碰撞工况下，原钢制前防撞横梁的碰撞支反力峰值、最大碰撞侵入位移和最大有效塑性应变分别为29.25和24.29 kN、36.84和39.80 mm以及0.30和0.21,存在开裂风险。总质量、最大碰撞侵入位移和碰撞支反力峰值响应对铝合金前防撞横梁后端面和前端面的壁厚变化较为敏感，而最大有效塑性应变响应则对垂向加强筋和横向加强筋的壁厚变化较为敏感。在100%和40%重叠刚性墙低速碰撞工况下，Pareto最优解的各项性能较原钢制前防撞横梁均有不同程度提升，最大碰撞侵入量分别降低了26.9%和40.7%,最大有效塑性应变分别降低了75.7%和52.4%,碰撞支反力峰值分别提升了43.6%和22.6%,实现了铝合金前防撞横梁总质量减重4.73 kg,减重54.8%。     

基于有限元的加工中心工作台筋板的仿生优化

仿照小麦、水稻等作物茎杆的结构对加工中心工作台的筋板进行了重新设计,并应用ANSYS软件的优化模块对筋板结构参数进行了优化;对原有模型和仿生的改进型做了在相同条件下的静力分析和模态分析;结果显示,后者在性能上比前者更好;改进型的筋板总体积相比原模型的筋板总体积大幅减小。     

基于响应面和遗传算法的C型梁确定性多目标轻量化设计

针对大客车空气悬架关键结构件C型梁的轻量化设计问题.首先,基于参数化计算系统建立起符合实际T.况的有限元模型,并完成最大等效应力、弯曲刚度和疲劳寿命分析,然后,采用中心复合设计试验方法,并基于全二阶多项式对响应面模型拟合,根据灵敏度分析筛选设计变量.最后,以质量最小和弯曲刚度最大为目标函数,同时以最大等效应力和疲劳寿命...