某商用车车身动态特性及疲劳耐久预测

为了对某商用车车身的疲劳耐久性能进行高效预测,利用有限元和试验技术对车身进行了动态特性及疲劳寿命的计算。首先,建立了白车身的有限元模型,并对比试验模态与仿真模态验证了模型的准确性。然后,提出了逆矩阵法,得到了车身疲劳计算的边界条件,利用LMSVirtual.lab对车身关键部位的应变损伤进行了计算,仿真寿命与试验结果比较吻合,为车身及其他汽车部件的疲劳耐久预测提供了指导。     

某商用车白车身模态分析及试验边界优化

以某商用车白车身为研究对象,对其进行了自由模态仿真分析,并使用LMS Test.lab对白车身进行自由模态试验。通过仿真分析和试验得到了该白车身的模态参数,发现仿真和试验的固有频率相差较大。随后基于自主设计的气囊工装再次对白车身进行模态试验,试验结果与仿真结果偏差较小。说明模态试验边界对结果影响很大,所设计的气囊工装可有效提升模态试验的准确度,也证明了该建模方法的准确性;模型精度可满足工程实际需求,为白车身的结构设计和动态特性优化提供参考。     

基于MSC.Fatigue的链条疲劳寿命分析与优化

针对链条疲劳寿命可靠性设计求解复杂、试验周期长、试验成本高等问题，在ABAQUS有限元分析的基础上，提出了一种基于MSC.Fatigue的链条疲劳寿命分析方法，能够快速确定链条的最小疲劳寿命及其分布，找出链条设计薄弱环节。同时提出了一种优化设计方案，并且对优化方案分别进行了MSC.Fatigue疲劳寿命分析和疲劳试验验证。疲劳寿命结果不仅满足了疲劳设计要求，而且更进一步验证了仿真分析与实际试验验证结果的一致性和有效性，为后续链系统的可靠性设计提供了依据。     

基于NSGA-Ⅱ混合灵敏度分析的白车身轻量化优化设计

针对白车身的轻量化问题,提出了一种基于混合灵敏度分析的参数化优化方法。通过有限元仿真,标定白车身的弯扭刚度及模态性能。以试验设计分析零件厚度相对白车身弯扭刚度及模态的灵敏度,确定并筛选出对白车身刚度及模态性能影响不大的零件。将零件厚度作为多目标优化的设计变量,以白车身质量最小化、弯扭刚度最大化为优化目标,模态性能为约束条件构建多目标优化设计函数。基于NSGA-II遗传算法,进行白车身结构的轻量化优化设计。经Isight优化求解仿真,优化所选零件的厚度,轻量化设计了白车身结构。轻量化设计后的白车身性能仿真结果表明,其刚度及模态性能得到保证的前提下,白车身质量减轻了5.7%。     

基于模态分析的某客车车身NVH性能优化

针对某客车存在的车身共振问题,对白车身进行模态分析、获取其模态参数,分析出产生共振的原因为车身一阶模态频率与轮胎不平衡产生的激励频率相近;建立白车身有限元模型,进行模态仿真分析;通过对比试验及仿真的白车身模态参数,验证模型的准确性;针对其一阶模态频率,对白车身模型进行模态应变能分析,选取车身一阶模态振型下刚度不足位置,对白车身进行加强,提高白车身一阶模态频率,使之避免与轮胎激励频率相近而造成的车身共振,实现白车身NVH性能的改善.     

基于六分力载荷的商用车焊点寿命仿真

为了解决车辆在路试过程中白车身顶横梁电阻焊点开裂的问题,通过六分力传感器在比利时路面上采集车辆轮心位置的载荷谱,建立了整车车辆动力学模型并和K&C试验进行对标,通过虚拟迭代的方式获取了车辆悬架接口位置处的力和力矩,建立了整车有限元模型,通过模态应力恢复法得到了焊点的应力谱,采用应力法计算焊点的疲劳损伤,仿真计算结果和试验非常接近,并针对焊点开裂问题提出了改进方案并通过试验验证.实践表明,多技术结合疲劳分析流程可适用于商用车结构件的疲劳性能预测和优化,有效地提升了商用车疲劳性能.     

基于虚拟迭代的承载式客车车身疲劳分析

文中以某全承载式客车车身为研究对象，采集汽车试验场典型路况目标信号，并建立车身动力学模型。通过对车身骨架各重要部位的路面响应谱进行系统识别和虚拟迭代，得到与车身各连接点的激励谱。根据线性疲劳损伤理论对客车车身进行疲劳分析，预测疲劳缺陷部位和寿命，并与道路试验结果进行对比，验证疲劳分析的正确性。通过对危险部位进行结构改进延长了车身使用寿命，为结构设计与改进提供更可信的方案。     

基于虚拟样机技术的微型客车白车身疲劳寿命分析

为缩短新车开发周期、节约样车制造费用,在计算机仿真环境下对某微型客车白车身进行了疲劳寿命预估。根据国家汽车可靠性行驶试验方法及相关法规,基于整车虚拟样机技术模拟了该车型在D级路面条件下的随机动载荷历程,通过对计算模型施加单位载荷得到白车身的结构应力场,并在此基础上结合材料曲线和疲劳损伤理论,找出较为薄弱的部件。所研究的内容为车辆的疲劳寿命预测提供了较为可靠的流程和方法,并进一步为车辆性能优化提供参考依据。     

某轿车白车身模态有限元分析与试验研究

以某轿车白车身为研究对象,对白车身进行有限元分析,利用白车身模态试验验证白车身有限元结构的正确性。利用有限元位移云图的分布特征,对白车身结构进行优化。实验结果表明:试验车身一阶频率为28.23 Hz,表现为顶棚振动;一阶扭转频率为32.67 Hz,一阶弯曲为45.14 Hz,两个频率错开较远,不会引起耦合共振。通过有限元分析和试验两种方法对比发现,有限元分析和试验频率相差在10%的范围之内。说明建立的有限元模型是正确的。通过有限元分析可以发现,当频率达到25.90 Hz时,顶棚最大变形量为5.427 mm,当频率达到31.45 Hz时,顶盖后部最大变形量为6.512 mm,这会影响到汽车的舒适性、安全性和可靠性,所以要对顶棚和顶盖后部进行优化。     

某货车疲劳载荷谱测量方法的分析

车身疲劳开裂问题的分析与优化须以准确的受力输入为前提,针对用户目标路面进行的实际道路试验,是获取有效载荷谱最有效直接的方法。结合整车构造的受力状况和CAE车身分析输入需求,选择合适的测试安装硬点并对其进行加速度响应测量,同时对车身关键开裂点进行应变信号测量,以对CAE分析结果进行有效性验证。将测量得到的信号,通过Labview/Matlab联合处理,为车身结构的CAE分析与优化提供数据输入和结论验证。     

某SUV白车身静态扭转刚度分析

介绍车身扭转刚度的解析方法。基于白车身几何模型搭建其有限元分析模型,采用静态加载方法分析得到白车身关键测量点的垂向位移,获取了白车身扭转变形曲线。结合扭转角插值方法,得到白车身整体扭转刚度,并通过白车身台架试验对扭转刚度进行验证。结果表明:白车身有限元分析的扭转刚度为15 299.54 N·m/(°),试验扭转刚度为15 986.98 N·m/(°),其相对误差小于5%,有限元分析结果和试验结果基本一致。该方法可适用于其他车型,对白车身扭转刚度分析具有一定的指导意义。     

模块化组合策略在白车身刚度试验中的应用

介绍了模块化组合策略,阐述了白车身刚度试验设计的模块化组合策略,分析了白车身刚度试验模块化应用要点并进行实例验证,最后得出模块化组合策略能够有效应用于白车身刚度试验的结论。     

基于模态应变能及灵敏度分析白车身模态优化

白车身优化过程中,由于板件较多,直接使用模态灵敏度分析的分析对象多且计算量大。本文引入模态应变能分析方法,从而减少模态灵敏度分析对象,提高优化效率。基于模态试验验证的有限元模型,选取模态应变能分析的一阶模态振型下的薄弱位置,缩小模态灵敏度分析的板件范围,再根据灵敏度分析结果对板件厚度进行调整,提高白车身一阶模态频率。最终结果表明,优化后一阶模态频率由15.75Hz提高到了16.50 Hz,同时白车身质量未增加,实现了白车身模态性能提升的同时车身不增重。     

某轿车自车身模态分析

以有限元模态分析和试验模态分析的相关理论为基础,对某轿车白车身的模态进行了研究。首先,在HyperMesh建立了白车身有限元模型,并用梁单元模拟焊点。在Nastran软件中用Lanczos方法对白车身进行了模态分析,得到白车身的固有频率及各阶振型。其次,采用随机信号对白车身进行两点激励,用多点拾振方法采集响应信号,将信号处理后,得到白车身的固有频率及对应的振型。通过对比有限元模态分析结果和试验结果,验证了所建有限元模型的有效性。     

基于径向基函数神经网络的白车身减重优化研究

针对白车身变量多、性能响应复杂问题,在车身结构的板厚优化设计中引入近似模型方法,提高设计效率。以某轿车车身结构为轻量化设计对象,通过灵敏度分析确定优化设计变量,基于径向基函数神经网络近似模型进行全局优化,在不降低刚度和模态性能的情况下实现白车身减重目标。通过最优拉丁超立方试验设计构造样本点,用径向基函数神经网络法构造刚度和模态的近似模型,并用自适应模拟退火法进行优化求解。结果表明,径向基函数神经网络模型能较好地模拟车身结构刚度和模态响应问题,提高了整体的设计效率。通过有限元模型的验证,基于近似模型的优化结果精度较高,实例白车身减重达5.73%。     

基于疲劳性能的驱动桥设计改善

驱动桥是汽车传动系统的重要组成部分,在设计阶段评估其疲劳性能对提升传动系统可靠性评估及节约设计周期有着重要意义。结合某皮卡车型驱动桥设计开发中的疲劳性能评估,发现驱动桥疲劳性能不足的部位,通过尺寸变更、材料变更等优化手段,使驱动桥疲劳性能提升至设计要求。驱动桥壳体在工作状态下,承受车轮传递的路面激励和弹簧、减振器传递的车身载荷,在壳体上形成交变应力,易产生疲劳失效问题。在设计阶段数模冻结之前,通过使用台架试验载荷对设计方案进行疲劳仿真,将设计验证通过仿真手段实现前置,并针对性地采取设计优化,实现设计阶段疲劳性能校核。     

基于CAE方法车身疲劳耐久性研究

基于试验场实车测量的某乘用车在标准工况下的载荷谱数据,结合多体动力学计算、有限元的非线性强度分析和MSC.Fatigue疲劳分析等多种CAE分析手段,对该乘用车白车身在实测载荷谱作用下的疲劳寿命进行计算分析。同时,总结出了一套符合真实工况的试验和虚拟分析相结合的白车身一体化疲劳分析流程。     

真空助力器壳体应变疲劳寿命研究

对真空助力器的基本原理进行分析,建立真空助力器壳体的仿真模型。根据应变疲劳寿命理论,利用 AN-SYS软件的疲劳分析模块对真空助力器的前壳体进行疲劳耐久仿真。根据仿真结果进一步优化壳体加强板结构,提高了壳体的疲劳耐久寿命,并通过实际耐久试验,验证了该仿真模型计算结果的合理性。     

货车车架仿真分析与台架试验

为验证某轻型货车车架的疲劳耐久性,评估其使用寿命,采用有限元方法对车架进行扭转工况强度与疲劳仿真分析,并通过加速试验方式对车架进行台架试验.仿真分析与台架试验结果显示,不同载荷条件下,该轻型货车车架的失效位置均位于第五根横梁与纵梁交接处附近,仿真分析与台架试验结果误差约为20％.通过仿真分析与台架试验方法,可以快速评估车架的疲劳性能,检验车架的可靠性,为车架的设计与优化提供参考.     

基于灵敏度分析的白车身结构轻量化设计

建立了白车身有限元模型,并用模态实验验证了模型的正确性,利用有限元法分析了该模型一阶扭转模态频率灵敏度和车身质量灵敏度,选取相对灵敏度绝对值较大的车身板件作为轻量化设计变量,以白车身质量为优化目标、一阶扭转模态频率为状态变量进行优化,优化后白车身质量降低10.5kg.