差厚板汽车B柱轻量化设计

节能、环保、安全是当今汽车工业发展的主要目标,汽车轻量化技术的应用是保证这一目标实现的重要保障。研究表明,汽车的重量每减轻10%,油耗可降低大致6%～8%。随着工业技术的不断发展,当前实现汽车轻量化主要有两个途径:一是对汽车的结构进行轻量化优化设计,二是轻量化技术主导下的新材料和新型工艺技术的应用。     

半承载式客车骨架有限元建模与轻量化研究

采用薄板单元和梁单元相结合的方法,建立了某半承载式客车骨架的有限元模型,并通过试验对模型进行了验证。首先,对原车模型进行了强度分析,获得整车应力分布信息,结果表明大部分构件有足够裕量储备,可以通过改变结构、构件截面参数等方法来进行优化减重。其次,通过构件对整车重量的灵敏度分析,获知对整车重量影响较大的构件,提出了轻量化优化方案,该方案减重达7.35%,效果明显。最后,通过对优化前后整车强度、刚度、模态特性等的比对,验证了优化方案的可行性。     

基于VBHF的差厚激光拼焊圆筒件成形仿真研究

为研究变压边力对差厚拼焊板成形性能的影响,以差厚拼焊圆筒形件为例,设计2种随位置、行程不同的变压边力方案,得到了差厚激光拼焊圆筒形件的成形极限深度、焊缝移动量、破裂危险点处应变路径及焊缝两侧应变分布的变化情况.研究表明,薄、厚侧压边力的大小和分布对破裂危险点应变路径和安全裕度的影响很大,合理的变压边力分布可以调节焊缝两侧材料变形的均匀性,提高成形极限深度;通过变压边力技术可以控制薄侧破裂危险点的应变路径由拉压应变状态向双向拉伸应变状态过渡,从而调节破裂失效的位置,有效提高差厚激光拼焊圆筒件的冲压成形性能.     

太阳辐射下车窗玻璃特性对车内温度场的影响研究

太阳辐射严重影响着汽车乘员舱内的热环境,因此降低太阳辐射对车内热环境的干扰对提高乘员乘坐热舒适性及降低汽车能耗有着重要的作用。基于热平衡方程,对汽车乘员舱内外的传导、对流及辐射换热进行分析及理论推导,给出太阳及环境辐射对车内的传热过程的计算方法,并对在我国南方夏季典型天气环境条件下汽车的换热过程进行数值计算,分析不同传热方式对车内温度场的影响作用。结果表明,太阳辐射是车内温度场的最主要影响因素。重点讨论不同车窗玻璃特性对车内温度场的影响,得知车窗玻璃透射率对车内温度场的影响显著,选择合理透射率的车窗玻璃可以大幅降低车内温度值,从而可以在保证乘员的热舒适性的同时降低汽车空调能耗。同时评估车内物体表面辐射吸收率对其温度的影响作用,结果表明存在太阳辐射的情况下表面辐射吸收率对其自身温度的影响明显。     

散乱数据的曲面拟合及其在汽车车身外表面造型设计中的应用

根据车身外形曲面测量和拟合的要求，分析了散乱数据曲面拟合的Ｓｈｅｐａｒｄ、三角形剖分、Ｂ－ｓｐｌｉｎｅ最小二乘及Ｔａｙｌｏｒ逼近方法的各自特点，推导了计算模型并建立了软件系统，给出了用于车身外表面造型的实例     

基于神经网络无铆钉自冲铆接头力学性能预测

为研究钢铝一体化结构车身无铆钉自冲铆接接头力学性能,引入反向传播神经网络模型来描述板材厚度、板材硬度和成形接头底部直径等工艺参数与接头剪切力及剥离力强度等力学性能的映射关系.由于标准反向传播网络存在训练精度低、收敛速度慢及泛化能力差等缺陷,采用归一化法与Levenberg-Marquardt算法相结合的算法来优化神经网络预测模型连接权值,提高了神经网络模型的预测精度和泛化能力.对神经网络的预测结果进行检验的结果表明,训练后的神经网络模型能够准确有效地预测无铆钉自冲铆接接头力学性能,证实了神经元网络应用于无铆钉自冲铆接接头力学性能预测的可行性与可靠性,为优质的钢与铝无铆钉自冲铆接接头的设计提供了依据.     

车辆发动机悬置处的动态刚度仿真研究

基于有限元分析方法,采用无质量和阻尼的单自由度振动系统的加速度导纳作为评价准则,提出了一种用加速度导纳频率响应函数来对发动机悬置在车身上安装点的动态刚度进行评价的方法。通过建立某轿车的车身和发动机悬置支架的有限元模型及其与车身室内声腔的声固耦合模型,对该安装点的静态刚度和动态刚度进行了对比分析,并计算出该安装点在单位简谐载荷作用下的驾驶员耳旁声压响应,以便研究动态刚度对车身振动和噪声的影响。研究结果表明,动态刚度分析与静态刚度以及声学响应分析结果基本一致,因而采用加速度导纳进行动态刚度评价能够全面地反映车身的噪声、振动与舒适性能。     

板料成形FE中网格节点重构参数曲面的方法研究

有限元模拟成形仿真的结果,可以帮助设计开发者正确选择冲压工艺参数和模具形状及材料特性等。在对模拟进行后处理过程中,往往必须了解由有限元节点构成的参数曲面的性质,为后续回弹分析及毛坯设计提供重要支持。如何应用变形后的节点阵构成光顺的几何曲面是问题的关键。文章给出了由节点序列散点构成非均匀B样条光顺曲面的实际算法,并开发了应用程序。对散乱点数据构成曲面进行了系统的阐述,所开发的方法已经用于板料成形仿真中FE网格节点重构曲面。     

弹塑性弯曲二次回弹计算公式的应用

回弹是影响弯曲件成形质量的主要因素之一,是弯曲模具和弯曲工艺设计要考虑的关键问题之一。目前常用的弯曲回弹计算公式是在纯塑性弯曲状态下推导而出,有一定的应用条件。为探讨弯曲回弹的计算方法,利用在弹塑性弯曲二次回弹基础上推导的回弹计算公式,并运用逆向工程技术对其计算结果进行验证。选取三类典型零件,将弹塑性弯曲二次回弹计算公式计算的回弹比与逆向工程技术得到的实际零件回弹比进行对比,验证弹塑性弯曲二次回弹计算公式的计算精度,为模具设计和修正提供参考。     

不同强度钢铝板材压力连接匹配规律与优化

为解决钢铝混合车身结构中钢和铝异种材料间的连接问题,以厚度均为1.5mm的铝合金和高强度钢板为研究对象,对其压力连接的可行性进行了数值模拟与实验研究。在实验验证仿真模型正确的基础上,对不同强度等级钢铝板材压力连接的特点进行了仿真分析,结果表明,板料放置顺序对连接点的形成有重要影响,应以屈服强度较低的板料为上板料,且钢铝板材的屈服强度应尽量接近,以保证得到高质量的连接点。通过对连接点颈厚值和自锁值近似模型的多目标优化,得到了材料类型及厚度组合匹配的优化解集。