基于行人保护下腿型的车辆前端结构分析优化设计

行人下腿型伤害是车辆与行人碰撞的主要伤害之一,为了评价该伤害,针对行人保护刚性腿(TRL)和柔性腿(Flex-PLI)两种腿型的结构、伤害指标、试验规程等进行研究分析。分别建立了刚性腿及柔性腿的某车型前端有限元碰撞模型,进行柔性腿试验验证,得到了行人下腿型伤害分析数据并对该车型前端结构进行结构优化。结果表明:车辆前端两侧弧度较大的造型对膝部韧带伤害影响较大;保险杠小腿梁支撑结构的刚度减小,有利于胫骨弯矩指标的减小,可为类似车型的前保险杠结构提供设计参考。     

基于行人保护的某微型客车前部结构设计

针对微型客车要满足行人下肢保护的问题,以某款微型客车为研究对象,采用CAE仿真技术建立了行人下肢-车辆碰撞有限元模型,通过LS-DYNA对模型进行了求解,根据结果对碰撞过程及行人腿部伤害进行了分析。同时,针对分析结果和原微型客车的前保险杠系统结构,提出了两种结构优化方案,分别在原车上增加了吸能泡沫加小腿支撑结构和薄壁吸能板加小腿支撑结构。将改进后的结构重新建立了有限元模型代入计算。数据结果表明,两种方案明显提高了该微型客车的行人保护性能,而且薄壁吸能板加小腿支撑结构可以起到更好的保护作用,为微型客车保护行人的前保险杠结构设计提供了参考。     

汽车行人保护小腿碰撞的概念分析与优化

行人保护概念分析与优化是新车行人保护设计非常关键的一个环节。为了评估车身前端外造型和变形空间对行人小腿碰撞的影响,在新车开发的造型和总布置阶段,根据车身前端外表面和截面信息建立MADYMO小腿多刚体模型,然后利用HyperStudy对车身前端的刚度曲线进行优化,以行人保护全球技术法规为约束条件,最小化发动机罩前沿、保险杠区域和扰流板支撑结构的可变形空间。优化结果表明,保险杠区域需要有足够的变形空间,而且扰流板支撑结构也需要足够的强度。基于优化后的刚度曲线,车身前端结构设计更加符合行人保护的要求。     

正面碰撞中乘员小腿伤害的优化分析

针对某车型正面碰撞滑车试验过程中假人小腿失分问题,基于多次滑车匹配试验数据进行了研究,分析了正面碰撞中假人小腿伤害机理和汽车实际碰撞中假人小腿伤害超标问题。根据试验数据建立了有限元分析模型并对基础滑车试验进行了仿真对标,验证了模型有效性。结合试验数据及仿真结果分析了假人小腿失分原因,并对歇脚板区域进行了结构优化以改进小腿得分,最后通过滑车试验验证了方案可行性。研究结果表明,依据滑车试验数据所建立有限元仿真分析模型可预测假人运动姿态及伤害值;通过优化脚部缓冲垫的结构与材料强度,提高缓冲垫的吸能效果来减小小腿伤害,可达到结构优化目的,从而为改进小腿得分、提高车辆碰撞星级提供了参考。     

行人腿部保护汽车前部结构优化

为减少人车碰撞事故中对行人的伤害,采用LS-DYNA软件模拟人车碰撞过程,分别模拟了刚性腿型和柔性腿型的碰撞情况,得到行人小腿的伤害规律。同时,针对柔性腿型的分析结果,对汽车前部结构从三个方面进行优化:改进泡沫刚度,行人腿部总得分值提高了10.01%;改变小腿支撑,行人腿部总得分值提高了10.37%;改进保险杠横梁,行人腿部总得分值提高了17.63%。通过改进汽车的前部结构,柔性小腿的碰撞性能得到了优化,为行人保护方面的汽车前部结构设计提供了参考。     

基于倒车雷达原理的盲人导盲拐杖设计

本设计一种基于倒车雷达原理的盲人导盲路障探测仪。实现快速精确导盲避障,从而来提高盲人出行的安全性。其特征在于:将成熟的倒车雷达技术和车载GPS定位系统应用于盲人生活中,设计智能导盲拐杖。拐杖上分别布有上中下三组雷达探头,三组雷达探头形成空间立体化扫描探测。将所有采集数据送入核心控制单元,通过运算分析发出语音提示指令,最终实现安全、方便、高效的引导盲人出行。控制系统中植入GPS芯片,家人通过智能手机可以实时监测盲人位置,方便寻找盲人和危险情况的下的救援。     

基于柔性腿型的轿车前部吸能结构研究

针对轿车前端吸能结构与柔性腿碰撞伤害值的问题,对轿车前端吸能部件结构与材料进行了研究。通过运用计算机辅助工程技术,建立了某轿车以及泡沫吸能结构和薄壁钢吸能结构有限元模型;轿车前端分别采用了两种吸能结构,并改变了吸能结构的压溃空间,与柔性腿仿真模型进行了碰撞实验;通过实验数据分析、对比了两种吸能结构与柔性腿相撞的特点。实验结果表明,汽车前端吸能结构使用泡沫材料,适当减小泡沫厚度,有利于降低柔性腿韧带伸长量;吸能结构使用薄壁钢结构则需要足够的吸能空间,有利于调整碰撞腿型运动姿态,降低柔性腿胫骨弯矩及韧带伸长量;薄壁钢结构刚度均匀且具有金属的压溃特性,在与行人腿部相撞时,可以起到更好的保护作用。     

基于UG CAE的典型截面分析研究

选取了汽车车身设计过程中具有代表性的典型截面02E,利用UG软件中的CAE模块初步分析探讨了在截面设计过程中加强板布置、加强板厚度、截面尺寸这些重要指标对于扭转刚度、弯曲刚度及受力状态最大应力的影响,通过对该典型截面施加合理的扭转和弯曲扭矩分别计算在不同状态下截面的扭转刚度、弯曲刚度及加载过程中的最大应力,对比分析了加强板布置、加强板厚度、截面尺寸这些重要指标对截面性能的影响,为今后截面设计提供了一些指导。     

带弹性环保护轴承的动力学特性

提出在传统保护轴承外圈加弹性环来提高其在主动磁悬浮轴承(Active magnetic bearing,AMB)系统中的工作性能。为完善转子跌落仿真模型,得到AMB失效前转子准确的运动状态,理论推导得到AMB的支撑动刚度曲线,进而基于有限元分析方法得到转子在其支撑下的模态,并与试验结果进行对比,验证所得刚度曲线的正确性。在刚性转子理论基础上,建立转子在AMB系统中的动力学模型。基于Hertz接触理论,分别建立AMB失效后转子与保护轴承内圈之间的碰撞模型和保护轴承的实时动刚度模型。根据所建立的模型,对不同弹性环支撑刚度阻尼在不同初始转速下跌落后的动力学响应进行仿真计算,并与无弹性环状态下跌落结果进行对比。仿真分析结果表明,选用合适的弹性环有利于降低转子跌落后的振动幅值和碰撞力。分别在不同初始状态下进行跌落试验研究,试验结果与理论分析结果基本相符。     

FL-24风洞整流锥结构有限元分析及改进

近年来,随着试验任务量的逐年递增,FL-24风洞整流锥承受越来越频繁的冲击载荷,导致多处焊缝开裂。为了确保整流锥的安全运行,对整流锥进行了多次改造。为了深化对整流锥结构特性的了解,对改造前后四种状态的整流锥进行有限元分析。研究表明:计算结果与实际损伤情况吻合;通过增加外筋板,显著提高了结构的轴向刚度,有效降低幅板前端与洞体连接处应力水平;通过增加锥体端部圆环,有效提高了结构的轴向刚度和锥体扭曲刚度,有效降低幅板后端与锥体连接处应力水平;通过增加内筋板,显著提高了结构轴向刚度和锥体扭曲刚度,明显降低二号均压孔前端和三号均压孔后端应力水平。最后,针对现有整流锥存在的薄弱环节,提出一种改进方案。     

高速动车组车下设备对车体振动传递与模态频率的影响机理研究

提出包含车下设备的高速动车组整备状态车体模态频率数值计算方法,并通过有限元分析及模态试验,验证该方法的准确性。理论研究车下设备对车体振动传递特性的影响,定义车体的名义垂向一阶弯曲模态频率,并结合数值计算、振动传递分析与模态试验分析,分析车下设备悬挂参数对车体模态频率的影响机理。研究表明,采用弹性吊挂的车下设备将与车体形成耦合振动系统,且耦合振动系统在原车体垂向一阶弯曲模态频率附近产生一个新的低频振动分量和一个新的高频振动分量;低频振动振型为车下设备垂向振动与车体垂向一阶弯曲振动同相,高频振动振型为二者反相振动;随着车下设备悬挂刚度的变化,车体的名义垂向一阶弯曲频率将会发生"频率跳变"现象。     

高速列车车体结构设计及强度分析

根据高速客车车体结构的特点,设计出二等车的拖车车体。为降低车体的重量和提高车体的抗压能力,车体的钢结构采用大型中空挤压铝型材;通过刚度等效法建立车体等效模型,并对其进行有限元分析,详细分析其主要结构的应力;通过对垂向载荷工况、纵向拉伸载荷工况、纵向压缩载荷工况、气动载荷工况的分析计算,得到了车体钢结构满足强度和刚度的要求、强度薄弱部位主要表现为局部应力集中的结论。解决应力集中问题不应通过加大构件断面尺寸,而应采用降低应力集中的结构措施或局部补强,并提出了设计改进意见。     

电动轿车车身结构扭转刚度分析

车身刚度是较强度要求更严格的设计指标，尤其是车身扭转刚度指标，它是车身抵抗较恶劣的扭转工况载荷的关键保证指标。文中在对某进口微型电动轿车车身骨架进行有限元分析模型研究的基础上，深入分析其车身结构的扭转刚度，通过其试验分析验证仿真分析模型，并进一步分析该车基础结构的刚度。     

汽车仪表板横梁系统固有振动特性研究

测量了横梁系统在车身安装状态下的固有振动特性,并通过有限元计算得出横梁系统的模态参数,结果确定了横梁系统刚度较差的原因与横梁骨架和车身前围板刚度不足有关;然后基于有限元模型分析了横梁系统主要零件的板厚对固有频率、质量的灵敏度,发现不同零件对横梁系统的固有频率和质量影响程度存在差异;最后在OptiStruct中建立数学模型并优化零件板厚,使横梁系统总质量、固有频率和刚度之间得到了较好的平衡,改善了横梁系统的固有振动特性。     

立体车库过放液压缓冲系统研究

提出并设计了立体车库过放液压缓冲系统,选型计算了系统关键元件参数,基于AMESim搭建了过放液压缓冲系统仿真模型,得到了载车板速度位移和缓冲缸压缩腔压力流量动态性能曲线,分别研究了不同溢流阀弹簧预压缩量和刚度对缓冲缸压缩腔及载车板位移的影响。仿真结果表明：该系统能有效吸收载车板过放能量;在不发生撞缸的条件下,减小溢流阀弹簧刚度和预压缩量有助于降低缓冲缸压缩腔压力冲击和提高缓冲缸吸能量。     

悬架刚度的匹配

基于4自由度模型,研究前后悬架刚度对平顺性的影响,进而匹配悬架刚度.建立1/2汽车模型,以前后悬架刚度值为自变量,以C级路面谱输入为例,计算车辆对路面输入的振动响应,用数值计算的方法,得出平顺性各参数的函数,在常用偏频范围内,绘制函数特性曲面及等值线图,进而设计者可以综合选取满足要求的刚度值.     

铁路客车车体轻量化问题的研究

在车辆轻量化的过程中,车体承载结构的轻量化显得尤为重要。车体承载结构的轻量化,要保证车体的强度、刚度和动态特性等满足提速客车的要求。文中利用ANSYS软件建立25K型硬卧客车车体轻量化前后的有限元模型,计算车体的强度、刚度和模态,并对轻量化前后的车体作对比分析;然后,用NUCARS动力学分析软件建立25K型硬卧客车系统的数学模型,分析弹性振动对平稳性的影响,并就刚性车体模型和轻量化前后的弹性车体模型对平稳性和加速度响应的影响作对比分析。     

轿车白车身动力学模型修正研究

以壳单元为主建立了某轿车白车身的有限元模型.以该车模态试验为依据,通过调节各构件间结合面的连接刚度,修正了模型,得出了与实际结构力学特性相吻合的数学模型,为进一步的灵敏度分析和结构优化奠定了基础.     

轿车白车身静刚度试验中若干问题的探讨

轿车白车身静刚度试验是获取静刚度值的重要手段,以国产某轿车静刚度试验为例,对于试验流程及方案选择等若干问题进行探讨,并提出试验基本流程与方案选择原则,研究结果可在较大程度上规范化静刚度试验流程,缩短试验周期。     

水电站门式起重机门架结构有限元分析

水电站门式起重机门架结构,上部支承着小车机构,下部与行走梁、大车运行机构相连。在设计时,要求具有足够的强度和一定的刚度,且重量鞋,制造安装方便一要想降低门式起重机重量,首要考虑降低门式起重机门架结构自重,从安全运行角度来看,门架结构自重的降低又有一个度的问题,有必要采用新的设计手段减轻门架结构的自重．