乘用车排气挂钩动刚度分析及优化

汽车排气系统通过排气挂钩连接在车身上,在发动机运行过程中,会承受来自发动机本体的排气冲击激励。排气挂钩动刚度对汽车噪声-振动-声振粗糙度(NVH)性能至关重要。针对白车身测试的排气挂钩动刚度未满足设计要求的问题,搭建对应的有限元模型进行动刚度仿真分析,结合分析结果及诊断提出3种优化方案。将优化方案在实际白车身上进行动刚度试验验证,结果满足目标要求,验证了该方法的有效性,表明有限元分析在一定程度上可以指导汽车前期设计和优化。     

某轻型载货车车架静动态性能分析

为了验证某轻型载货车车架静动态性能的可靠性,首先基于车架有限元模型对其进行自由模态分析,分析结果表明其固有频率处于激励频率范围之外,满足动态性能要求。然后对其进行模态试验,试验结果表明其仿真分析准确度较高,最后对其进行弯曲刚度和扭转刚度分析,分析结果表明其刚度值均符合工程要求。因此该车架的静动态性能具有较高的可靠性,符合整车使用要求。     

某纯电动汽车后副车架安装点刚度分析与优化设计

在某款纯电动汽车的设计开发过程中,为满足NVH及整车安全要求,提高乘车舒适性及满意度,利用CAE软件建立含后副车架安装点的白车身有限元模型,并进行刚度分析,根据CAE分析结果提出优化方案,再对优化方案进行刚度分析,最终找出有效提高后副车架安装点刚度的最佳方案,满足性能要求,节约产品开发成本、缩短产品开发周期,同时为后副车架结构改进和优化设计提供重要依据。     

基于偏差分析的车身副车架安装区域尺寸链优化

为了保证车身副车架安装面的装配准确度,提高四轮定位参数的合格率,以正在研发的一款SUV为基础,对车身副车架安装区域的改进设计进行研究。以偏差分析为基础,通过偏差分析数学模型进行仿真分析;并将理论分析与仿真分析的结果进行对比,改进了工艺方法及结构设计;通过刚度分析,对不同工艺方法导致的刚度变化进行对比,并结合Benchmarking(标杆)车的刚度参数,从工艺层面提出解决方案。     

NHQ6470EG2Y型汽车车架扭转刚度的测试研究

对车架-车身的受力情况进行了理论分析,分别对配备不同装置的车架在极限扭转工况下的角刚度进行了测试研究,并利用车架有限元力学模型对测试结果进行了计算验证。研究了车架、底盘、车身等对整个承载系统角刚度的贡献,证实了此类非承载式车身对加固车架的重要作用。分析了悬架角刚度对车架-车身承载系统受力的影响,强调在设计时应使悬架角刚度与车架-车身角刚度合理匹配。     

面向承载式车身形式皮卡的后立柱优化设计

本文介绍了承载式车身形式皮卡后立柱刚度的相关性能要求,并对后立柱的结构设计及优化原理进行阐述,在满足后立柱性能要求的同时,实现零件结构的精益设计。概述乘用车车身结构类型,按照承载方式可分为非承载式和承载式。这2种结构形式最大的区别是,非承载式车身结构需要安装在刚性车架上;承载式车身将车架的作用融入车身结构,车身直接承受载荷。皮卡是汽车市场中的重要组成部分之一。     

碳纤维复合材料发动机罩轻量化设计研究

汽车车身轻量化是解决汽车节能减排的重要方法之一。碳纤维复合材料是车身最理想的轻量化材料。选择发动机罩作为典型的车身件,以发动机罩的尺寸优化分析和结构设计要求为设计前提,对碳纤维复合材料和发动机罩的结构进行设计,通过对设计后的发动机罩进行性能仿真分析,验证碳纤维复合材料发动机罩的可行性。     

发动机振动传递系统建模及刚度参数影响分析

推导了某类轿车发动机悬置振动系统模型，分析了发动机对车身振动噪声的传递特性，说明该类轿车前梁和副车架是引起噪声放大的主要环节。根据移频减振降噪原理，借助实验优化设计，分析了振动传递系统的六个刚度对抑制振动噪声传递的主次关系。分析说明：降低发动机对轿车的振动噪声最有效的刚度修改措施是调整车前梁与车身联接点的刚度，比直接修改发动机三个悬置点刚度更有效。     

接头分析在汽车NVH正向设计中的应用

轿车的NVH性能在现代轿车开发中已经越来越受到莺视。结合国内某轿车NVH性能开发流程,对该轿车结构设计阶段的白车身进行了模态分析和静态刚度分析。分析结果显示,一阶振型为顶棚横摆,且频率与发动机怠速激励频率接近,车身扭转刚度低于竞争车型。由此分析了A柱接头刚度,并对其进行了结构和尺寸优化以提高其刚度,达到了消除顶棚横摆模态,提高扭转刚度值的目的。     

基于ANSYS及灵敏度分析的客车结构轻量化设计

电动客车发展迅速,社会对电动客车的需求日益增加。客车满载时对动力需求高,电池组的数量多,车身总质量偏大,导致电池损耗加快,客车行驶里程降低。优化车架的结构设计,实现轻量化是延长电池使用寿命、提高行驶里程的有效途径之一。为达到某型电动客车在满足各工况强度要求的前提下实现轻量化的目的,选取4种典型工况,包括匀速直线行驶工况、弯扭工况、紧急制动工况和紧急转弯工况,建立了客车车身结构的有限元模型。由ANSYS Workbench分析计算得到了4种不同工况下的应力、变形。以有限元分析结果为依据,对车架进行了优化设计。根据优化设计理论,以车身质量最小为目标函数,以构件厚度为设计变量,以底架应力和扭转刚度作为设计约束,利用NASTRAN软件计算了车架刚度对关键构件厚度的灵敏度。对刚度相对灵敏度较低的部件进行了轻量化设计,如将车门支撑部件、车架侧围等部件型材厚度由3 mm减薄至2 mm,对刚度相对灵敏度较高的部件进行了加厚处理,如将车架主要受力部件厚度由4 mm加厚至5 mm,以此来提高整车的扭转性能,提出了较为合理的车架轻量化设计方案。更新了优化后的车架模型,再利用有限元分析对比了优化前后最大应力及变形结果。经对比分析,在满足各工况强度要求的前提下,整车质量下降52 kg,车架质量降幅达2%。     

基于有限元方法的某轻卡车架性能研究

为验证某轻型货车车架的各项性能是否满足设计要求,文章基于有限元方法对其进行模态分析,其前四阶模态频率均有效地避开了车架下结构的固有频率和发动机怠速激励频率,有效避免其发生共振问题。基于整车动力学模型,分解了车架十工况的强度载荷,采用惯性释放方法和动态输出载荷进行强度分析,各个工况下的车架均能满足强度要求,综上分析结果表明该轻卡车架的各项特性均满足设计要求。     

基于隐式参数化的车身概念开发

以某新车型研发为契机,运用"分析驱动设计"进行概念阶段的车身开发。基于参数化技术构建白车身和覆盖件的全参模型,通过模态和刚度仿真评估车辆的NVH性能,并基于模态和刚度进行厚度灵敏度分析;同时,通过与同级别车型前/后悬架、动力总成等有限元模型进行耦合,进行了整车碰撞仿真,以评估其耐撞性能,在早期阶段快速获得整车综合性能,缩短满足结构刚度、NVH性能、耐撞性和轻量化等要求的车身结构的开发周期。     

某越野车车架固有频率优化及轻量化

以某越野车车架为研究对象,进行初步的刚度和模态分析,验证了该车车架弯曲刚度和扭转刚度符合设计要求,并发现该车架一阶模态频率和发动机怠速运转频率非常接近容易引起共振这一问题.针对这一问题,进行了以车架零部件厚度为设计变量,保证车架弯曲刚度和扭转刚度不降低的前提下,以一阶模态频率大于27 Hz为约束条件,以车架质量最小为目标函数的尺寸优化.优化结果表明:车架的总质量下降2.14％,同时弯曲刚度提高显著,扭转刚度略有提高,一阶模态频率从24.616 Hz提高到26.970 Hz,避开了发动机的怠速运转频率,优化效果较为显著.     

基于仿真分析的汽车加速轰鸣噪声研究与优化

某SUV工装样车3 GWOT(3 Gear Wide Open Throttle,3挡全油门加速)工况下发动机转速在3 450 r/min左右时驾驶员内耳位置存在明显轰鸣噪声,试验测试结果显示发动机加速噪声声压级曲线在该频率下存在峰值,且2阶噪声起主导作用。通过NTF(NoiseTransferFunction,噪声传递函数)仿真分析发现了轰鸣噪声传递的主要路径,通过动刚度分析和模态分析确定动力总成激励激起副车架模态是轰鸣问题产生的主要原因。对副车架进行改进,提高了副车架1阶弯曲模态频率,同时提高扭力臂悬置安装点的动刚度水平,改善了噪声传递函数并解决加速轰鸣问题。改进后试验测试结果显示发动机加速噪声声压级曲线峰值在该频率下降低,主观感受加速轰鸣噪声基本消失,验证了仿真分析的准确性和改进方案的有效性。     

某宽体自卸车驾驶室白车身的仿真分析

为了优化某宽体自卸车驾驶室的设计,对不同载荷工况下的白车身强度、刚度及一阶自由 模态进行了计算机辅助工程(CAE)有限元仿真分析,确定了各种工况下的应力分布。着重分析了应 力集中的位置及其最大应力,并与该位置材料的屈服强度进行对比。分析结果表明:该白车身刚度远 超目标值,完全满足设计要求;白车身的一阶自由模态频率偏离发动机怠速频率区间3Hz以上,可有效避免共振发生。分析结果可为宽体自卸车驾驶室白车身的结构设计及改进提供参考。     

基于拓扑优化的白车身扭转刚度性能设计

车身扭转刚度对整车操纵稳定性和NVH性能具有重要的影响,是车身设计的重点和难点。文章针对某车型白车身的扭转刚度性能提升设计,通过采用局部结构拓扑优化的方法,有效识别了提升性能的局部拓扑优化结构,以最少的重量增加实现性能最大化设计,并制作了实际加强方案,白车身仿真分析验证了方案的有效性。     

车架梁截面形状对刚度的影响

通过设计、仿真、实验,探索车架纵梁、横梁截面尺寸和截面形状对车架弯曲扭转刚度的影响,并从理论上进行分析,给出理论依据,最终给出了增加车架弯扭刚度的具体方法。     

基于比赛工况的巴哈赛车车架设计与优化

基于巴哈比赛规则利用Catia软件设计了用于巴哈大赛的赛车车架,将模型导入ANSYS Workbench进行分析,结合比赛工况进行力学分析发现,在满载弯曲、V字沟、乱石路况及牵引工况下,强度满足设计要求;但刚度分析中发现刚度较低;进行自由模态和约束模态分析发现,自由模态第四阶频率与发动机振动频率接近,容易发生共振。通过增加三角形稳定结构优化后侧向防撞构件和防滚环的方式提高车架扭转刚度和固有频率,再次分析满足设计要求。     

基于Motion的摩托车多体动力学建模和仿真

为了从整体上研究摩托车的振动特性,采用Virtuallab／motion软件建立摩托车多刚体动力学仿真模型,并在施加外部激励（发动机激励和路面激励）的条件下对其进行动力学仿真。通过对模型施加不同工况下的发动机激励来比较车架质心处的加速度;通过Virtuallab／motion仿真摩托车通过凸块的运动过程,计算得到车架质心处的加速度。计算结果表明,该摩托车的振动特性良好。     

基于有限元法的某客车车架仿真研究

客车车身骨架是整车的骨骼,对整车的操纵性、舒适性及安全性等有着至关重要的影响。车架是客车骨架、整车强度及运行效能得以发挥的基础,因此,通过对客车车架结构及受力模型进行深入的研究分析,找出薄弱点,设计出更合理、更人性化的骨架结构是十分必要的。现代车身骨架设计的发展方向就是使车身的质量最轻,刚度和强度最大,进而达到客车骨架设计的最优化。