某商用车纯电动改装方案中车架性能分析

商用车车架作为汽车承载的主要结构,其刚度与强度是汽车结构设计的重点关注参数。在对传统商用车进行纯电动化改装时,必须对车架进行综合性能分析,以确保车架性能匹配纯电动商用车的需求。通过对车架三维建模,并利用Hyper Works对车架进行结构分析以及拓扑优化设计,满载情况下模拟其弯曲、扭转工况下强度和刚度,并根据拓扑优化结果提出轻量化改进建议。通过对比相同工况下传统商用车和纯电动商用车车架的强度和刚度参数,为纯电动改装方案提供理论计算依据。     

拓扑优化在车架轻量化设计中的应用

利用OptiStruct软件,通过将刚度最大问题转化为柔度最小,选取车架作为研究目标,采用密度法对其进行拓扑优化,利用拓扑优化得到的密度云图作为轻量化设计的材料分布思路,完成新模型的构建,并验证优化方案的可行性,在满足其各种工况性能要求基础上,质量减轻3.11%。为进一步对整车及零部件应用拓扑优化提供参考。     

电动客车传动轴中间支承刚度优化设计及仿真

针对电动轻型客车传动轴振动过大的问题,为了提高整车的噪声、振动与声振粗糙度(NVH)水平,对其传动轴中间支撑进行了多目标优化设计,对支承的刚度值进行了仿真分析。首先,介绍了频率比计算设计的过程和优化理论,对某传动轴支承的悬挂质量、固有频率、频率比进行了计算分析;然后,基于多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ),以振动传递率、一阶模态变化率、橡胶阻尼比、频率比为约束条件构造了目标函数,运用多目标优化理论对中间支承的刚度进行了重新匹配设计及优化计算,获得了目标刚度值;最后,对优化前后的中间支承刚度值进行了仿真分析,并开展了NVH实车试验验证。研究结果表明：在80 km/h时速下,改进后支架上的振动加速度下降了约19%;优化后的中间支承目标刚度值具有较好的减振效果,减少了传动轴对整车振动带来的负面影响,从而证明了该优化方法的有效性。     

基于车门安全性的结构轻量化研究

利用有限元法分析前车门的第一阶弯曲模态和垂直刚度,并在此基础上,以垂直刚度状态下的车门为重点研究对象,通过选择有效的设计变量,在满足模态和刚度性能的条件下,以车门总成质量最小为目标函数进行优化。最后综合考虑各关键部件强度间的相关性,研究车门关键结构件厚度和强度的合理匹配,在保证车门侧面碰撞安全性能的前提下,实现了车门减重10％左右。     

基于多性能耦合的引擎盖内板结构优化

汽车轻量化设计是汽车节能减排的重要手段,同时又必须满足各种工况及NVH等性能要求.对于多学科间的多性能综合优化,软件多采用线性加权方法,但对非凸优化问题来说,不能确保得到所有Pareto最优解,因此采用基于折衷规划法和平均频率公式构造的优化方程对引擎盖内板进行多性能约束的拓扑优化,获得更准确材料密度分布,从而更有效的对引擎盖进行结构改进和优化.并通过与原车型引擎盖的刚度及模态和质量等数据进行对比分析,验证了优化方案的可行性及轻量化效果.     

某型轻货车架结构特性分析

汽车车架作为汽车连结各种零部件的基体,承载着来自路面和其他部件的各种复杂载荷的作用,其刚度与强度对汽车整体设计起到重要作用。对车架进行改型设计是产品优化改进的一个重要部分。采用CATIA对车架进行三维建模,基于HyperW orks对车架进行结构特性分析,模拟其弯曲、扭转工况,从而得到不同工况下的应力及位移值,利用模态分析得出其结构的模态频率。通过对比改型前后的结构特性数据,为车架改型的可行性提供理论依据与支持。     

浅谈城市环境下无人驾驶汽车的发展与挑战

随着汽车工业水平的的提高以及人工智能时代的到来,无人驾驶汽车,作为轮式交通机器人的一个重要发展方向,在快速发展的同时也迎来了新的挑战。通过对无人驾驶汽车的发展历程介绍,提出当前无人驾驶汽车面临的问题,并对未来发展趋势进行思考。     

满意协调法在OptiStruct中多目标拓扑优化中的运用

为了研究多工况下静态刚度和动态振动频率为目标函数的拓扑优化结构设计,提出了一种连续体结构多目标拓扑优化的研究方法。基于实体各向同性材料惩罚函数(SIMP)的插值模型,采用满意协调法把多目标问题转化为单目标问题,从而避免因单目标拓扑优化而不能满足车体结构性能要求的缺点,同时通过一些变换,规避了满意协调法中不含等式约束这一条件。运用OptiSt-ruct平台,以发动机盖为实例进行多目标拓扑优化,并与已经用于生产的成熟的发动机盖模型进行对比,验证了优化方案的可行性。     

电动商用车车架疲劳寿命模拟与优化

为精确预测电动商用车车架疲劳寿命,通过建立车架有限元模型并进行强度仿真,确定疲劳失效危险位置。采集危险位置载荷谱,分析疲劳损伤值,采用Miner疲劳损伤理论和雨流计数法将应力谱时域信号转化成雨流矩阵,最终建立车架台架实验与道路试验疲劳寿命间的当量折算关系。设计实验方法并制作实验台架,对比道路试验与台架实验结果,验证了所建立当量折算关系的准确性。表明所建立的实验方法可提高车架疲劳寿命预测精度与可靠性,缩短道路疲劳试验周期。