基于相对灵敏度的轻卡车架轻量化研究

运用hypermesh软件建立某型轻卡车架有限元模型,利用模态试验验证了有限元模型的准确性。分析了车架在弯曲和扭转工况下的等效应力、变形及模态频率,计算了该模型的车架质量和扭转工况下最大应力灵敏度,并提出相对灵敏度绝对值较大的组件的厚度作为轻量化设计变量,在保证一定的强度、刚度条件下,按照高刚度、轻质量的要求对车架组件进行厚度修改,实现车架轻量化。     

GL6466轻型客车车身结构轻量化优化研究

用梁单元建立了GL6466型轻型客车车身骨架有限元模型,并验证了模型准确性.以车身总质量为目标函数,选取车身骨架主要型材的截面参数为设计变量,以车身弯曲刚度和扭转刚度、关键部位应力、1阶扭转固有频率为约束条件,进行灵敏度分析.根据灵敏度分析结果确定优化设计变量,对该轻型客车车身结构进行优化后,车身总质量减轻8.1％,而...     

基于拓扑优化和灵敏度分析的车架轻量化改进

对某货车车架进行有限元分析,通过有限元法和试验验证该车架存在局部应力过大的问题,但是整体可进行轻量化改进,利用拓扑优化理论进行优化分析,根据优化结果和生产实际,给车架增加一根横梁以消除其应力集中现象;根据静态灵敏度分析确定弯曲应力和体积对厚度的灵敏度,并找出敏感部位,通过优化计算提出轻量化修改方案。     

儿童安全座椅中填充吸能泡沫对头部的保护效果分析

采用Pam-Crash仿真软件,在已验证的6岁儿童乘员有限元模型上,施加ECE R129法规中规定的减速度曲线,以模拟汽车在侧面碰撞事故中后排儿童乘员的头部损伤情况。通过头部质心合加速度、头部性能指标(HPC)、脑组织Von Mises应力、颅内压、剪切应力和泡沫与头部之间的接触力等评价指标,研究侧面碰撞时安全座椅侧翼结构中头枕部位填充吸能泡沫对儿童乘员头部的保护效果。结果表明:安全座椅中填充泡沫可有效降低侧面碰撞对头部的损伤,且填充PU泡沫的保护效果要优于EPS泡沫。     

重型商用汽车车架轻量化设计

车架是汽车的主要承载构件,其功用是承受来自车内外的各种载荷,连接汽车的各大总成及各种车用设备,结构型式主要取决于汽车的总布置要求。深入研究车架的承载特性是车架结构设计改进和优化的基础,也是保证整车性能的关键。本文以某载货车车架为研究对象,建立了车架有限元分析模型;通过该车架模态仿真,验证了有限元模型的正确性;根据载货车的承载特点和行驶工况,对该车架在满载弯曲工况和满载扭转工况的静态应力分析,考察某载货车车架在典型工况下的应力分布,以此评价车架设计的合理性。在以上分析的基础上,本文对车架的连接横梁进行了结构优化,并对改进方案进行了有限元分析,通过与原结构的动态性能对比分析,确定了结构改进的可行性。     

箱型简支梁桥铺装结构应力分析

箱型简支梁桥面铺装沥青混凝土层的破坏常表现为层间剪切破坏、起皮拥抱,纵横裂缝等。结合桥梁结构理论和路面设计的方法,用有限元方法建立箱型简支梁桥空间实体建模,对汽车荷载作用下的箱型简支梁桥铺装结构在跨中的层间剪应力、法向拉应力以及接触层间摩擦滑动等进行计算和分析。     

基于相对灵敏度分析的中型客车车架轻量化设计

建立了某客车车架的有限元模型,分析了车架的弯曲和扭转刚度。对车架各构件进行了灵敏度分析,取质量灵敏度与刚度灵敏度之比较大的构件厚度作为设计变量,以质量最小作为目标函数,以位移为约束条件,对车架进行了轻量化设计。优化结果表明,基于灵敏度分析的优化设计方法可行,轻量化效果明显。     

Development of a fiber-reinforced plastic armrest frame for weight-reduced automobiles

This paper presents the design optimization process of a short fiber-reinforced plastic armrest frame to minimize its weight by replacing the steel frame with a plastic frame. The analysis was carried out with the equivalent mechanical model and design of experiment (DOE) method. Instead of considering the whole structure, it is divided into three simpler regions to reduce the complexity of the problem through examining its structural characteristics and load conditions. The maximum stress and deflection of the regions that carry the normal load are calculated by the analytical mathematical form derived from an equivalent model. The other regions loaded by contact stress are handled by FEM (finite element method), the DOE method, and the RSM (response surface model). To optimize the design variables in both cases, the object functions derived from these calculations are solved with a CAE (computer aided engineering) tool. This method clearly shows the mechanical and mathematical representation of structural optimization and reduces the computing costs. After design optimization, the weight of the optimum plastic-based armrest frame is reduced by about 18% compared to the initial design of a plastic frame and is decreased by 50% in comparison with the steel frame. Some prototypical armrest frames were also made by injection molding and tested. The research results fulfilled all of the design requirements.     

曲线变宽连续钢箱梁桥的设计要点

对曲线变宽连续钢箱梁采用MIDAS软件建立空间梁单元、空间板单元进行计算分析,优化曲梁单元计算模型更加符合实际受力情况.依据新规范对各个设计要点如:局部稳定折减、剪力滞折减、第二体系、空间腹板配比等分项阐述,总结曲线钢箱梁计算规律与设计要点,提出优化设计思路.根据梁、板单元特性与结构特点合理选择计算模型.     

基于ANSYS的两栖专用车车架静动态性能分析

介绍了水陆两栖专用车车架的结构特点,在ANSYS中建立了基于板壳单元的车架有限元计算模型,并利用link11与beam4单元模拟悬架,对该有限元计算模型作了满载静态工况下的应力及变形分析,校核了该车架的强度与刚度,并对车架作模态分析,得到了车架的固有频率及振型特征,并提出了设计车架的改进意见。     

全承载式大客车车身结构多目标优化

建立了全承载式大客车车身骨架的有限元模型,对车身骨架结构进行了振动模态和静力学分析.然后对车身骨架结构进行设计参数灵敏度分析,得出车身骨架扭转刚度和一阶扭转频率对各部件设计参数的灵敏度.在此基础上,以车身骨架杆件厚度为设计变量,通过两阶段结构优化设计,在整车骨架质量增加很少的条件下,提高了整车结构的扭转刚度和一阶扭转频率值;同时,一轮悬空工况下的整车结构应力峰值明显下降,应力分布更加均匀,整车骨架结构设计更为合理.     

复合桥面铺装结构动力学仿真分析

以高速公路混凝土梁桥沥青混凝土桥面铺装为研究对象,以弹性力学为理论基础,采用LSDYNA有限元软件建立了混凝土梁桥沥青混凝土桥面铺装整体结构模型,研究车辆在不同行驶速度、汽车制动以及道路纵坡等不同条件下,混凝土梁桥沥青混凝土桥面铺装结构的应力敏感性,为复合桥面铺装结构设计提供参考依据。     

预应力锚索框架型地梁的内力计算

提出了预应力锚索框架型地梁内力的一种计算方法，即把框架地梁分解成单梁，按温克尔(Winkler)假定计算各单梁的内力，由此进行框架地梁的尺寸和配筋设计。在内力计算中同时考虑框架地梁的锚索张拉阶段和工作阶段。通过实际工程说明了计算方法。     

某重型自卸车车架结构强度有限元分析

利用有限单元法对一款冲压铆接自卸车车架进行了仿真分析,计算得到该车架在典型极限工况下的变形和应力,结果表明该车架强度合理,满足设计要求。     

客车车架静态结构分析

汽车车架是汽车的重要组成部分。应用有限元方法对某客车车架进行了静态强度分析,详细论述了有限元建模技术和三种危险工况下加载等方面的关键技术,对此类客车车架的静态和动态分析有一定借鉴作用。     

不同边跨合龙方式对连续刚构桥结构的影响分析

针对某3跨连续刚构梁桥边跨合龙位置桥墩较高、现浇段较长而搭设托架不安全的施工条件,该大桥东岸边跨拟采用导梁法进行施工合龙。为验证该方案是否合理,根据力学方法和有限元原理,采用Midas/Civil软件建立了该桥的有限元模型,仿真模拟了实际施工过程并进行数值分析,并对两岸边中跨的内力与位移进行了对比分析,以验证采用导梁方案合龙施工的合理性。研究表明:1)边跨合龙方式的不同对桥梁结构受力影响较大,特别是边跨部分;2)使用导梁法施工的一岸,施工过程和成桥后桥面平顺性均不如使用托架法施工的一岸,产生的附加应力相对托架合龙稍大,但影响程度可接受,满足设计规范要求,并且节约了施工经费和缩短了施工周期。     

基于ANSYS的滑移装载机车架降重优化设计

应用零阶优化设计方法进行机械产品的结构优化,研究了滑移装载机车架结构在不同工况下的受力情况,通过有限元分析找到最大力掘起铲斗这种最危险工况并进行优化结果表明：零阶优化使得钢板材料分配更加合理,车架结构应力分布更加均匀,是一种有效的结构优化方法     

汽车车架中的铆钉结构应力分析研究

针对某汽车在行驶过程中铆钉脱落的现象,基于有限元分析技术,对其车架连接铆钉的应力进行深入研究。先建立整个车架的有限元模型,以梁单元离散铆钉,作线性静态计算,得到代表铆钉的梁单元的应力情况;然后再通过子模型的方式建立铆钉的接触模型,进行非线性求解,得到更加详细的铆钉应力情况。通过对比线性与非线性两次分析中铆钉的应力,得到两种分析铆钉应力的对应关系,为汽车车架整体分析中估计连接铆钉的应力提供参考。     

V形墩刚构桥墩梁固结区构造及受力特性分析

V形墩刚构桥桥墩与梁体呈角度相交,交汇处传力方式复杂,应选取合理的构造形式以改善该区域的受力状态.文中通过建立墩梁固结区域实体有限元模型,施加单向内力或典型组合作用,以研究该区域的合理构造形式及其主要受力特征.结果表明,整体式横梁有助于降低附近梁体顶板应力水平,内力传递流畅;0号梁段顶板纵向正应力分布相较底板更不均匀,...     

基于应力比的偏压隧道施工工法及顺序研究

浅埋偏压隧道施工工法及开挖顺序的合理选择，直接影响隧道周边围岩及支护结构的安全性。以回头沟隧道浅埋偏压段右幅进口段为工程依托，运用MIDAS/GTS软件进行二维数值模拟，通过对台阶法、单侧壁导坑法、环形开挖留核心土法、CRD法等不同施工工法下控制点Von Mises应力比的对比分析，及单侧壁导坑法、CRD法等不同工法在不同开挖顺序下控制点Von Mises应力比的对比分析，研究Von Mises应力比是否可以作为比选施工工法和开挖顺序的指标。