基于刚度与耐撞性要求的车身结构轻量化研究

以某型轿车为例,综合考虑弯曲刚度及侧面耐撞性能,进行车身结构轻量化研究。为提升计算效率,利用支持向量回归方法建立各项性能指标的近似模型,避免了整车碰撞优化方法计算量大、收敛缓慢的缺点。之后,通过结合自适应过程的优化方法,在保证各项性能要求的前提下,优化车身零件厚度和材料特性参数,从而实现车身结构的轻量化,减轻质量9.1kg,轻量化效果达5.44%。     

全铝车身前纵梁耐撞性与轻量化优化方法

为了提升前纵梁的碰撞性能及轻量化水平,建立了全铝车身前部结构的正面碰撞有限元模型,对前纵梁的耐撞性与轻量化优化方法进行了研究。以前纵梁的3种不同截面形式为对象,对比分析了截面形状的变化对碰撞性能的影响。在此基础上,以碰撞性能及质量为优化目标,分别对3种不同截面形式的前纵梁进行多目标优化。进一步在目标空间中,将3种不同截面形式前纵梁的Pareto解集按其目标函数向量进行相互比较,最终得到了考虑截面形式影响因素的Pareto解集。此优化方法为前纵梁的耐撞性与轻量化优化提供了新的解决方案。     

基于试验设计与PSI决策相结合的白车身前端结构轻量化设计

为提高白车身轻量化设计效率,提出了一种试验设计与PSI决策相结合的轻量化设计策略.首先对白车身基本静-动态性能和正撞安全性能进行有限元分析,并通过车辆正撞试验验证有限元模型的准确性.然后采用贡献度分析对白车身前端结构进行设计变量筛选.接着通过试验设计获得白车身前端结构轻量化备选解.最后采用PSI法对众多备选解进行多目标...     

基于多目标可靠性优化的骡车车身耐撞性及轻量化设计

以正面40%重叠可变形壁障碰撞为例,采用试验设计、RBF近似模型和多目标可靠性分析方法,对车身结构参数进行多目标可靠性优化。结果表明:优化后的车身结构满足耐撞性和轻量化要求,同时提高了结构可靠性,为车身结构设计提供了有效的参考。     

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。     

汽车前纵梁结构耐撞性分析及多目标优化设计

为提高汽车前纵梁结构的耐撞性和轻量化水平,文章对其进行多目标优化设计。基于动态落锤冲击试验,建立并验证了前纵梁有限元模型的准确性以及建模方法的可靠性。结合试验设计、粒子群优化（PSO）算法改进的支持向量机回归模型（SVR）和非支配排序遗传算法Ⅱ（NSGA-Ⅱ）,以减轻前纵梁质量和增加其比吸能为优化目标,对前纵梁的结构进行确定性优化和可靠性优化。结果表明,优化后的前纵梁结构耐撞性和轻量化水平都有了提升,同时也保证了设计的可靠性。     

基于多胞结构的车身前端轻量化和耐撞性设计

为满足车身轻量化和耐撞性设计的要求,采用材料替换与结构改进相结合的方法对前端进行优化。基于试验验证的整车正面碰撞模型,建立了铝制前端模型并与钢制设计方案进行了耐撞性对比。为提高铝制前端耐撞性能,设计了不同胞数的多胞构型截面,并在三点弯曲和轴向压溃工况下分析其吸能特性。运用多目标优化方法对多胞前端的结构参数进行寻优。结果表明,优化后的铝制多胞结构能在改善整车耐撞性的同时,显著减轻前端质量。     

客车前部结构碰撞仿真试验及安全性评价

以客车作为车辆结构安全性能研究的目标车辆,HYPERMESH软件计算的数值结果作为车身研究的基础数据,通过客车前部每个关键吸能部件在碰撞过程中的变形情况来分析客车前部结构耐撞性。其次通过对比客车前部吸能部件变形情况,进一步分析客车结构刚度是否达到最佳的设计和匹配。     

真空高压铸造铝合金车身后纵梁轻量化设计

为提高汽车发生后撞时车身的耐撞性和轻量化效果,采用真空高压铸造铝合金后纵梁替代某电动车型传统钢制钣金焊接总成。从后撞耐撞性出发,通过拓扑优化,考虑压铸成形和连接工艺等要求,设计了压铸铝合金后纵梁,实现了后纵梁结构的模块化和轻量化。结果表明,铝液填充平稳,没有明显的冷隔、缩孔等缺陷,产品性能满足后撞和各安装点刚度要求。     

基于轴向耐撞效能薄壁管材料轻量化设计

为使汽车节能减排,材料轻量化是其基本方法之一.车身前纵梁截面形状通常是矩形和六边形薄壁管,文章基于BCE单元研究了基于等轴向耐撞效能的矩形和六边形截面薄壁管材料替代轻量化设计分析方法,给出了用高强度钢替代低碳钢的结构轻量化设计实例,并对其碰撞特性进行了有限元计算模拟,验证了理论分析结果.指出以BCE单元模型为基础的材料替代轻量化设计方法对矩形和六边形截面薄壁管是行之有效的.     

微型客车车身结构正面碰撞参数化模型的建立

选取某微型客车为研究对象,通过实车正面碰撞试验和计算机仿真分析,建立了用于概念设计阶段的面向微型客车车身结构正面抗撞性设计的参数化模型,阐述了建立模型的建模技术。所建的参数化模型已经通过了有效性验证,而且该模型支持微型客车概念设计阶段的结构正面抗撞性快速方案设计。     

Development of knowledge based body structure concept design model

The purpose of this study is to propose a concept design process for an automotive body structure using technical information on the major joints and members of vehicles. First, in order to collect the technical information on major joints and members, 17 vehicles were selected using benchmark data. The collected technical information for the selected vehicles was the cross sectional shapes of each joint and member which were used for the analysis of joint stiffness, crashworthiness and static stiffness of the member to make a database along with cross section properties. This study applied a ‘What If Study’ technique to perform a concept design of an automotive body using the analyzed information and selected cross section meeting the design objectives. The criteria for the selection of the cross section were defined by subdividing the defined design objectives of an automotive body structure and constraints into members and joints. In order to configure an analysis model of an automotive body structure using the selected cross section, a shape parametric model was used and static stiffness, dynamic stiffness and crashworthiness were assessed to evaluate the configured automotive body structure. The evaluation result showed that the crashworthiness and static/dynamic stiffness were improved compared to an existing body structure. In addition, the weight of the body structure was reduced. Through this study, the process that can rapidly and effectively derive and evaluate the concept design of an automotive body structure was defined. It is expected that, henceforth, this process will be helpful for the study of automotive body structures.     

车身结构耐撞性的概念设计仿真

车身结构耐撞性的概念设计是由车辆乘员伤害指标确定出整车碰撞波形（正面碰撞），根据波形将车身结构性能分解参数化设计，文章从CAE建模角度。探讨比较了建立车身概念设计模型的各种主要方法工具，包括LMS模型、有限元Beam—element模型和多体MadymoFrame模型。表明各模型的建模特点和基本方法主要取决于结构刚度特性和惯性特性的提取与参数化。指出三维模型在概念设计阶段具有适用性和局限性。     

基于局部结构改进的车身正面碰撞安全性研究

根据某新车开发轻量化设计的要求,对原车身结构进行了改进设计,减轻了前端结构的质量.针对改进后结构做正面碰撞分析时发动机两侧边梁变形不一致的情况,通过改变边梁压溃诱导槽结构,改善了车身结构整体的碰撞安全性,使变形规律更合理,结构正面碰撞安全性大为提高.     

汽车偏置碰撞安全性结构改进

应用Hypermesh和Pam-Crash软件建立整车有限元模型,按照C-NCAP试验要求分别进行整车正面碰撞和40%偏置碰撞仿真。通过仿真结果与试验结果B柱加速度曲线的对比分析,验证整车模型的正确性和可靠性,同时根据仿真结果评估车身结构偏置碰撞安全性能,对结构进行改进。改进后整车偏置碰撞性能得以提升。     

轿车改进车型的正面碰撞仿真模拟研究

汽车制造厂会根据市场需求对现有车型进行改进。改进车型的开发周期一般比较短,通过CAE模拟可以在短时间内完成。本文以奇瑞公司某款车型的改进为例,介绍了针对汽车正面碰撞性能的设计,建立LS-DYNA的有限元模型模拟车辆正面碰撞刚性墙,优化车辆前部结构,将LS-DYNA运算输出的车体加速度作为MADYMO的输入条件,分析对比乘员保护效果,保证了原有安全气囊与改进后车型的匹配性。     

车身钣件材料对正面偏置碰撞安全性的影响

采用正交试验方法分析车身钣件材料变更对汽车正面偏置碰撞的安全性的影响程度。建立了某车的正面偏置碰撞模型,提出了对偏撞安全性的评价指标,对多个不同钣件材料更换组合进行了仿真分析。最终得出了各钣件材料变更对各个评价指标的影响程度和排序。     

三波护栏的耐撞性研究

通过建立完整的汽车-三波护栏-乘员-座椅-安全带系统模型,应用LS-D Y N A研究了三波护栏在强力撞击下的耐撞性与吸能特性,得出了梁板是吸能主体、三波护栏对失控车辆具有很强的引导能力、室内乘员的安全性能够满足要求等结论,指出了三波护栏在抵御强力撞击方面的主要问题是护拦的完整性不足,为三波护栏耐撞性能的提高指明了方向。     

汽车结构耐撞性设计与优化研究综述

汽车的碰撞安全问题是汽车行业一直重点关注的问题之一,开展汽车结构的耐撞性设计已成为提升车辆碰撞安全性的重要手段。文章对国内外汽车结构耐撞性设计与优化的研究成果进行回顾与总结,鉴于碰撞过程的强非线性与众多设计准则相互耦合等特性,重点对近似多目标耐撞性优化方法及其应用进行综述,并分析存在的问题和进一步深入研究的方向。     

应用有限元法研究车架结构的耐撞性

本文应用有限地对车辆正面碰撞过程中车架结构的大变形过程进行了计算机模拟。文中介绍了非线性有限元分析的基本方程，运用微机版ＤＹＮＡ３Ｄ软件，在合理简化的基础上，建立了车呆结构的有限元模型，通过计算机模拟，预测了车辆正碰过程中车架的变形位置和变形形式。针对存在的问题，对车架结构进行了改进设计。实车碰撞试验表明：改进后，车架结构的耐撞性有明显提高。