某乘用车备胎仓以塑代钢结构分析及改进

传统的乘用车备胎仓所用材料一般都是钣金件,钣金件的成形过程复杂,成本高,重量重。针对这一问题,文中提出一种采用玻璃纤维增强的复合材料、整体注塑成型的全塑备胎仓来替代传统的钢制备胎仓的方案。对替换材料后的全塑备胎仓与传统钢制备胎仓进行有限元静力计算,并对计算结果进行对比,发现全塑备胎仓刚度不足,故对全塑备胎仓进行结构改进,并对改进后的全塑备胎仓进行计算分析。结果表明,改进后的全塑备胎仓满足强度及刚度要求,最后通过路试进一步验证了有限元分析结果的准确性。与传统钢制备胎仓相比,改进后的全塑备胎仓总重量减轻了42.7%,对后续的全塑备胎仓设计具有一定的指导意义。     

某乘用车前部悬架控制臂轻量化设计

针对乘用车的前部悬架控制臂质量过重问题,对某款车型的前部悬架控制臂,提出了两种轻量化设计方案。参照目前汽车使用较为广泛的铝合金与高强度钢两种轻量化材料,在初始设计方案基础上,分别对前部悬架控制臂进行了结构设计,并通过CAE仿真分析对给定工况下的前部悬架控制臂的静态性能以及疲劳寿命进行研究;同时,综合成本、轻量化程度和成型性能等多项因素,对比选出最优方案。经筛选,采用热成型高强度钢制得的前部悬架控制臂最佳,其成本可控制在较低范围,并且在满足强度与刚度的前提下实现了质量减小34%,其疲劳寿命也得到了显著提高。     

某乘用车副车架轻量化改进

由对应车型工况得到副车架的12种工况,对各工况的受力情况进行对比,选取两个危险工况对副车架进行静力分析,找出应力分布较小的部件,此部件在危险工况下的变形特征为旋转,故对其进行旋转刚度质量系数分析,以研究结构尺寸参数对旋转刚度的影响,进而提出轻量化改进方案,并经同工况下的有限元静力分析验证了改进效果。     

某机载电子设备轻量化设计研究

某型飞机严酷的载机环境对其列装的电子设备的重量和结构可靠性提出了更高要求。文中通过整机布局优化、功能模块整合、主承载结构优化的并行设计方法对机载电子设备开展减重设计,并进行了结构动力学仿真分析。结果表明,在满足结构力学性能基础上,减重设计后的设备质量降低了13%,并通过了随机振动、冲击等环境适应性试验。文中采用并行设计的方法,实现了电子设备轻量化设计,可供电子设备结构设计参考。     

某乘用车气动造型设计及优化研究

为降低某乘用车型的综合油耗,应用计算流体力学方法对其进行空气动力学仿真分析。仿真发现了影响整车风阻的关键因素,并对其进行优化。结合油泥模车风洞试验对降风阻效果进行验证,通过优化前保、顶盖及扰流板,整车风阻系数降低了6.5%,优化效果明显,为以后汽车设计相关的外饰造型提供参考性的建议。     

某乘用车悬架设计与分析

以某乘用车悬架为对象,进行悬架系统前悬架、压缩弹簧、前减震器、横向稳定杆、后悬架、空气弹簧、后减震器、扭转横梁设计,并且建立了麦弗逊前悬架三维模型、扭力梁后悬架总成,同时进行了横向稳定杆的有限元分析.     

某机载构件的轻量化设计与研究

为实现某航空机载设备的轻量化,采用碳纤维增强塑料构件代替铝合金构件,同时要求在飞机的振动环境下能保证机载设备的刚度要求.根据碳纤维增强塑料的成型方式,将原结构的三个铝合金构件设计为一个碳纤维增强塑料构件,通过初步的静力学分析确定了三种方案中的较优结构.采用UG与ANSYS Workbench的联合仿真,建立了该方案的参数化模型,将弧度、侧边折回长度和上部加强筋的尺寸作为设计变量,整体结构的固有频率作为目标函数,利用响应面法对构件进行优化设计,确定了该构件的最佳尺寸.最后使用该最优解进行随机振动分析,在X、Y、Z方向上分别施加加速度谱密度后,整个结构不会发生共振问题,而且在各方向的变形均满足设计要求,从而确定了该碳纤维增强塑料构件的最优结构.     

某重型汽车变速箱箱体轻量化设计

本文以国内某重型汽车变速箱箱体为分析对象,应用HyperMesh对其进行四面体网格划分,之后对其进行自由模态和两种工况下的仿真分析,然后应用OptiStruct对其指定空间进行拓扑优化,以达到在一定约束条件下减少重量的目的。拓扑优化后重新对模型进行仿真分析并找出其应力集中和变形较大的区域,之后利用HyperMorph对其相应区域进行自由形状优化以消除应力集中和较大变形,最终使该变速箱箱体在结构、强度、刚度达到最优化,为汽车变速箱箱体轻量化设计探索有效的方法和途径,具有一定的工程实际意义。     

浅谈乘用车仪表板横梁轻量化技术

近年来,轻量化技术越来越多地被应用于乘用车仪表板横梁。基于A2MAC1系统对仪表板横梁进行抽样统计分析,探讨了仪表板横梁轻量化材料的技术现状。针对现阶段最先进的轻金属与非金属复合材料混合型仪表板横梁进行了分析。     

基于多目标优化的乘用车后排座椅轻量化设计

提出第二代非劣排序遗传算法(NSGA-II)结合响应面法(RSM)-径向基神经网络方法(RBF)混合近似模型和逼近理想解排序(TOPSIS)方法对某乘用车后排座椅进行结构-材料一体化多目标轻量化设计研究。结合有限元理论建立仿真模型,并通过行李箱碰撞试验验证仿真模型的正确性,根据工程经验和座椅靠背骨架吸能分析确定了6个优化部件厚度、材料的设计变量及取值范围;采用RSM-RBF混合近似模型方法拟合设计变量与响应之间的关系;利用NSGA-Ⅱ算法对优化问题进行求解,得到Pareto最优解集。最后采用基于熵权TOPSIS方法对Pareto最优解集进行排序确定最佳折中解。结果表明:在满足各项安全性能法规的前提下,乘用车后排座椅减重3.57 kg。     

某运动型汽车车身骨架轻量化设计

建立了某运动型汽车车身骨架有限元分析模型,根据车身骨架特点,确定了车身轻量化设计的设计变量;根据车身骨架静态分析,确定了轻量化设计的约束条件,从而建立了运动型汽车车身轻量化设计的数学模型;并通过轻量化设计给出了车身骨架的优化设计方案。     

某桥式起重机主梁结构轻量化设计

研究了某桥式起重机主梁的轻量化设计,首先介绍了有限元分析过程,其次对该桥式起重机进行了结构优化设计,最后针对目前较先进的控制方式和小车的轻量化减轻了主梁载荷的情况,对新载荷下的桥式起重机进行了结构优化设计.根据有限元计算结果,通过结构优化使该起重机主梁的自重减少了8.5％,在新载荷下结构优化使其减少了10.6％,表明小车自重以及控制方式的改进对主梁的轻量化设计有很大的影响.     

某轻卡变速器壳体深度轻量化设计

结合某轻卡变速箱壳体实例,在保持壳体材料、接口、加工、装配等各特征及尺寸不变,保证壳体完全切换的基础上,采用减小基础壁厚、优化加强筋布置等方法,并通过应力分析、模态分析、润滑分析以及模流分析等校核手段,最终通过了台架试验验证.结果表明:壳体质量由9.6 kg减轻至8.4 kg,减重12.5％;基础壁厚降至4.5 mm是...     

某空投越野车车架的轻量化设计

为实现某越野车车架的轻量化设计,基于ABAQUS软件,在极限工况下对某越野车的空投着陆冲击过程进行建模仿真,通过能量平衡验证了有限元模型的正确性,并对车架的刚强度进行了分析。在此基础上,基于尺寸优化理论对越野车车架进行轻量化设计,通过尺寸优化得到了车架主要组成部件的具体尺寸。对优化后的模型再次进行仿真分析,结果表明:越野车车架在刚强度满足设计要求的情况下,车架的质量降低了11.7%,达到了轻量化的目的。     

某桥式起重机主梁结构轻量化设计

研究了某桥式起重机主梁的轻量化设计,首先介绍了有限元分析过程,其次对该桥式起重机进行了结构优化设计,最后针对目前较先进的控制方式和小车的轻量化减轻了主梁载荷的情况,对新载荷下的桥式起重机进行了结构优化设计。根据有限元计算结果,通过结构优化使该起重机主梁的自重减少了8．5％,在新载荷下结构优化使其减少了10．6％,表明小车自重以及控制方式的改进对主梁的轻量化设计有很大的影响。     

某乘用车车内怠速噪声控制研究

以某车型车内怠速噪声为研究对象,首先通过试验测试分析导致车内怠速噪声过大的噪声异常峰值及其频率。接着有针对性地开展Trouble Shooting试验,锁定空调管路和排气系统第一挂钩安装横梁为问题点。然后综合利用试验调校和仿真优化方法,对空调管路振动响应和横梁动力学特性进行整改。最后对该车型车内怠速噪声进行改善,达到目标值要求。上述研究内容可为同类车型NVH性能开发过程中规避技术风险提供方案借鉴,同时表明综合运用试验调校与仿真优化技术是控制车内怠速噪声的一种快速、精准和有效的方法。     

四连杆备胎升降器的设计

针对目前现有汽车备胎升降器的缺点提出一种新型的四连杆备胎升降器的设计。     

轿车备胎支架的设计

轮胎是汽车使用过程中非常重要的安全部件,每辆轿车都安装有备胎,但由于轿车自身结构的限制,现有轿车备胎大都安放在后备箱中,空间狭小,更换时比较费力。因此,设计了一种轿车备胎安装支架,采用气弹簧支架,安装布置在后备箱中,此设计结构简单,同时能够减少更换备胎时的难度。     

某空投运载车副车架的轻量化设计

为实现某空投运载车副车架的轻量化设计,利用ABAQUS软件对空投运载车在极限工况下的着陆冲击过程进行建模仿真,进而对副车架的刚强度进行了分析,并提出了相应的改进措施。运用尺寸优化的方法对副车架进行详细设计,确定了副车架主要矩形管和加强筋的厚度。