电动轿车车门多工况轻量化设计

针对某电动轿车的铝合金车门,建立了有限元模型,对车门进行了模态分析以及4种较恶劣工况下的刚度分析,提出了一种基于拓扑优化、尺寸优化及多工况同步优化的综合优化方法。以车门重量最小化为目标,建立了优化模型,并对车门结构进行了轻量化设计。结果表明:该方法能准确寻找车门结构性能的薄弱区域,优化后4种工况下车门刚度提高67%~73%,重量仅增加5%。     

车门隔声量的多学科设计优化

汽车NVH性能越来越受到生产商和消费者的重视,车内噪声水平是其重要的一项评价指标。对车门结构进行优化设计可以提高车门隔声量,降低车内噪声,提高整车NVH性能。文中分别运用质量定律和有限元方法计算简单板件的隔声量,有限元方法计算车门的隔声量并与车门隔声试验结果对比,证明有限元方法的准确性和方便性。考虑车门在模态、刚度、总质量的约束下,以车门隔声量最大为目标,对车门结构进行多学科优化设计。选取车门主要板件厚度作为优化变量,采用最优拉丁方试验设计采取样本点,多项式响应面法建立近似模型,运用连续二次规划优化算法求解优化问题最优解。优化后的车门与原车门相比,车门隔声量提高了1.2 d B,优化效果明显。     

汽车前车门结构性能的计算机辅助分析与研究

通过计算机辅助分析与计算，建立车门有限元计算模型，全面分析车门在各种可能工况下的应力、变形和模态特性等各项性能，以确定车门结构设计的合理性、可靠性是满足各项技术性能要求。为车门结构设计与优化提供思路与依据。     

汽车悬架误用工况下前下摆臂屈曲分析与优化

在某汽车开发过程中,前下摆臂在悬架误用试验工况下发生弯曲。经实车拆解分析,前下摆臂弯曲的原因是在该工况下发生了屈曲。通过建立整车动力学模型,模拟汽车悬架误用试验工况,获取前下摆臂载荷并进行屈曲仿真分析。分析结果显示:该误用工况下,前下摆臂已发生屈曲,屈曲位置和实际弯曲位置一致。基于该误用工况对前下摆臂进行优化设计,制作优化方案样件,经过台架试验验证仿真分析的正确性,并进行实车误用试验,没有发生弯曲。研究为汽车悬架前下摆臂的屈曲性能设计提供了参考。     

基于用户使用工况的某牵引车车架结构优化

为解决车架二横梁失效问题，文中首先建立了车架及其强度计算有限元模型，并通过车架模态和应力测试验证了车架及其强度计算有限元模型的正确性；然后，根据用户实际使用工况对车架进行了非线性强度计算，明确了二横梁失效的主要原因及初步优化方案；最后，结合车架用户道路载荷谱及二横梁材料疲劳寿命曲线的测试结果，采用CriticalPlane与Dirlik相结合的计算方法对改进方案进行了疲劳性能预测，并完成了用户道路试验。研究结果表明：不同用途及细分市场的车辆，有其自身预期的临界工况，计算工况与车辆实际使用工况接近是解决部件失效问题的关键，但根据用户使用工况及用途推荐相应定位产品的营销策略是避免部件失效问题的根本。     

综合受力变形的薄壁零件公差设计与分析

为了缩短设计周期、降低计算成本、提高产品竞争力,将有限元分析和公差设计相结合的方法应用于薄壁零件的公差设计。根据实际工况下薄壁零件的受力,对详细设计阶段的薄壁零件系统进行静态有限元分析,并将有限元分析的结果带入公差分析,检验实际工况下的薄壁零件的尺寸公差是否满足设计要求,识别出影响实际工况下车门配合最敏感的因素,选出最优方案。试验结果表明,通过该种方法获得的设计方案,在较大程度上提高了车门品质,在达到产品性能要求的同时使设计的目的性更强,并缩短了设计的周期。     

车门静态强度的有限元分析模拟

轿车门系统结构设计与优化是整车开发过程中的重要环节。车门的强度直接关系到整车在冲击、碰撞等载荷下的安全问题,车门结构静态强度的计算分析,在车门结构设计进程中非常重要。文中首先简要介绍了静态强度所涉及到的非线性有限元的基本理论,然后以某中高级轿车前车门为例,利用计算机辅助分析车门的静态强度,考虑变形的非线性因素,通过对车门的非线性有限元求解来分析车门强度,由计算所得到的车门强度性能指标来指导车门的结构设计。     

基于HyperStudy的车门结构多目标优化方法研究

运用Optistruct求解器对某国产车门的静态刚度和模态性能进行分析,经与该公司的目标值进行对比,发现车门的刚度性能分配不合理且模态性能不满足要求。根据分析结果,以降低车门质量、满足车门性能要求为目的,提出基于Hyper Study通过Hammersley试验设计构造出各工况响应的Kriging模型并对车门结构进行多目标优化。优化后的车门提高了模态性能、合理分配了刚度并取得了良好的轻量化效果。最终用实验对该优化方法的精度和可靠性进行了验证。     

轿车后车门有限元分析

建立后车门分析的有限元分析模型,对后车门在自由状态下进行模态分析;在四种工况下对后车门的扭转刚度进行分析;在四种工况下对后车门进行下垂刚度的分析,通过CAE分析,为结构设计选择及结构优化提供了理论依据.     

车门防撞梁热成形工艺优化仿真与试验

基于DYNAFORM软件热冲压模块,研究了由B1500HS钢制成的某型轿车车门防撞梁热成形过程。通过引入H13模具钢热物性参数,并将相变潜热因素考虑在内,利用多步差分法得到了温度场单元体变分公式;依据车门防撞梁结构特征进行工艺分析,建立了车门防撞梁的两种热力相耦合模型。通过对比分析两种方案下整体及典型M形截面应力场、温度场和厚度分布结果发现：带压料板式方案所得产品热成形及淬火后应力场、温度场及厚度分布均匀,更适合热冲压成形。最后依据压料板式方案进行了成形试制,得到车门防撞梁的显微组织均为马氏体,底部与顶部的马氏体板条更为细小,维氏硬度超过450HV,符合热冲压零件性能标准。     

实际路况下PHEV等效油耗降低策略研究

基于实际道路运行工况对能量管理控制策略进行优化，以降低PHEV实际道路运行能耗。开展了车载试验获取车辆道路行驶瞬时车速等，应用主成分分析、聚类分析构建出反映轻型车实际道路运行特点的典型工况，涵盖市区、市郊、高速，作为车辆性能仿真与优化计算工况。设计了电机对内燃机动力进行补偿、使内燃机尽可能工作在高热效率区，与延长CD阶段行驶里程的能量管理控制策略。以CD阶段发动机启停扭矩、CS阶段发动机启停扭矩、进入CS阶段SOC值、纯电动最高车速、主减速比作为PHEV能量管理控制策略优化参数，应用多岛遗传算法进行优化计算，得出参数优化值。计算出优化后的PHEV在构建的典型工况下运行等效综合油耗相比优化前降低了6.02%。     

基于有限元分析的某越野车车门改进设计

文中针对某越野车车门扭转刚度不足的问题,提出了改进设计方案.利用HYPERWORKS软件,建立了车门总成有限元模型.通过对不同工况下改进前、后车门的扭转刚度计算结果的对比,表明改进后车门的扭转刚度得到较为明显的提高,为改进方案的确定提供理论依据.经试制验证,该方案切实有效.     

汽车前车门下沉刚度的建模和分析

车门是车身结构的重要组成部分,其性能的好坏直接影响该车结构性能,也影响消费者对车的评价.轿车是属M1类车型,在我国拥有广泛的市场,以某轿车为例,依据国标对M1类试验标准,通过计算机辅助分析和计算,全面分析了其前车门下沉工况及结构部件的弯曲变形和应力分布,以确定该车门结构设计的合理性、可靠性以及是否满足各项技术性能的要求,为车门结构设计和优化提供思路和参考依据.     

考虑随机参数的高速列车动力学分析

建立高速列车车辆系统非线性动力学仿真模型,考虑悬挂刚度和阻尼、轮轨匹配参数、轮轨界面参数、轨道不平顺和载重的随机性,应用数值仿真研究高速列车动力学性能的随机统计特征。分析随机参数确定方法、动力学仿真工况数量和计算结果后处理方法,并与试验结果进行对比验证。计算结果表明,与常规动力学分析相比,考虑随机因素的动力学方法可以得到动力学指标的分布特性,能够考虑到多种参数随机变化对动力学性能的综合影响。常规动力学计算结果是考虑随机因素的特例,能代表车辆动力学性能的普遍规律,但不能掌握动力学指标的变化域和分布规律。考虑随机因素的动力学方法可用于高速列车动力学性能预测、动力学参数优化和异常振动分析等领域,能更加真实、全面反映车辆动力学性能,优化出的悬挂参数具有更广泛的线路运行适应性。     

Taguchi设计方法和有限元分析方法在车门系统设计中的应用

为了缩短设计周期、降低计算成本、提高产品竞争力,笔者提出将Taghchi设计和有限元分析相结合的方法应用于车门系统的设计。根据正交矩阵的试验方案,对详细设计阶段的车门系统进行静态有限元分析,识别出影响车门下沉量和应力最敏感的因素,选出最优方案。试验结果表明,通过该种方法获得的设计方案,在较大程度上提高了车门品质,在达到产品性能要求的同时,使得设计的目的性更强,并缩短了设计的周期。     

乘用车关门声品质影响因素研究与优化

以某自主品牌乘用车为研究平台,针对其关门声品质较差的现象展开测试、评价、诊断和优化工作。通过主观评价和客观测试找出影响样车关门声品质差的主要原因。采用独立运行法,对影响车门声品质的各主要因素进行优化,通过客观测试分析各因素对车门声品质响度和尖锐度的贡献量,对各优化方案进行主客观评价。结果表明：多措施集成的优化方案最终使得样车的车门声品质得到了显著改善,主观评价值比优化前提高了31.9%,客观测试结果也优于对标车。     

浅槽环瓣型浮动环密封的参数优化

介绍了浅槽环瓣型浮动环密封的基本结构和工作原理,并对其结构参数和工况参数进行了优化,优化采用非线性、单目标、单参数的方法。优化结果表明:结构参数和工况参数对浅槽环瓣型浮动环密封的性能影响很大,随着槽深的增加,泄漏量减小而刚度增加;而随着槽数、密封压差、轴颈线速度的增加,泄漏量增大而刚度下降。因此在实际工作中,应该根据实际的工况条件综合考虑、设计结构参数,最大限度地减小密封泄漏,提高密封的综合性能。     

基于隶属度函数的无源滤波补偿器协调优化研究

工业配电网中含有大量非线性设备造成了无功功率缺额与谐波,而无源滤波补偿装置的设计主要依赖工程经验,存在过补偿和经济成本较高的问题。提出一种多目标优化筛选的参数计算方法。在分析滤波装置及工业负荷特性的基础上,考虑无功补偿效果、滤波性能和投入费用,对各滤波支路安装补偿容量与滤波电抗比进行优化配置,构建了无源滤波装置多目标协调优化模型;采用多目标粒子群算法(MOPSO)求解,并引入隶属度函数综合目标,筛选最优方案。同时,针对优化计算流程开发了配套软件系统。经验证,对比某一电解槽配电网无源滤波装置设计的经验方案和优化方案,优化方案将功率因数准确维持在0.96~0.98,谐波含量和投入成本比经验方案分别降低了26.9%和3%。研究结果降低了无源滤波器设计难度与制备成本,为工业配电网提供更精确的无功功率补偿和更有效的谐波抑制。     

W形金属密封环工作状态下综合性能优化设计

为满足航空航天领域严苛工况下的密封要求,对W形金属密封环综合性能进行研究,提出从回弹性能、密封性能、稳定性能3个方面对W形金属密封环工作状态下的综合性能进行优化;建立W形环静态工况计算模型和准静态压缩回弹计算模型,分别计算塑形变形区域占比、最大接触应力和回弹率来描述其稳定性、密封性和回弹性;建立一套W形金属密封环的优化方法,应用分层求解和加权平均构造目标函数的方法,在给定工作条件下完成可行域内W形环最优综合性能设计的求解。优化结果与国外某公司产品契合度较高,验证了整个优化方法的正确性。     

车门难关问题研究与优化

介绍了车门难关的影响因素及其占比,并重点介绍了车门重力提供能量和空气阻力消耗能量的计算方法。对某C级轿车的车门难关问题进行了问题调查、影响因素分析、原因分析,找出了车门难关的原因是空气阻力大、限位器消耗能量大。针对上述原因,制定了相关零部件泄压阀、限位器的优化方案并验证有效,解决了C级轿车车门难关的问题。对车门难关问题的解决和关门力设计有一定的指导意义。