基于ISIGHT的商用车鼓式制动器的结构分析与优化

为了弄清鼓式制动器的结构,本研究以某款商用车型所使用的领从蹄式制动器为研究对象,对其建立了有限元仿真模型,同时通过模拟制动器的工作条件验证了制动蹄应力(符合使用要求);随后用Isight软件集成Catia和Abaqus,并选取制动蹄的三个结构参数作为设计变量,以制动蹄上的最大主应力作为优化目标,采用自适应模拟退火算法对制动器的结构参数进行了多目标优化,并通过有限元分析对优化结果进行了验证,优化结果表明,优化后的制动蹄最大主应力降低了10.89％,可有效地延长制动器的使用寿命.     

浮动蹄式制动器制动过程有限元分析

为了更准确地研究具有凸轮张开装置的领从蹄式制动器系统的力学行为,建立了浮动蹄式制动器的有限元模型,通过在凸轮轴上施加输入力矩来模拟制动器系统的制动过程,对摩擦衬片和制动鼓之间的摩擦接触进行分析,得到了该制动器的接触应力分布云图和制动力矩的分布曲线,并与传统蹄式制动器进行了对比分析。分析结果表明:浮动蹄式制动器领蹄由于接触面积增大,在制动力矩保持不变的情况下,接触应力比传统蹄式制动器的接触应力小;浮动蹄式制动器从蹄由于向上浮动,使其摩擦力矩大于传统蹄式制动器;浮动蹄式制动器的总制动力矩大于传统蹄式制动器的制动力矩。     

浮动蹄式制动器制动跑偏力学分析

运用有限元分析软件建立浮动蹄式制动器和传统蹄式制动器的有限元模型,选择摩擦片与制动鼓的8个偏心位置进行有限元分析,得到偏心量-制动力矩曲线关系图;为验证理论分析的正确性,利用Adams动力学软件进行2种制动器的动力学分析,并进行了车辆台架试验,其结果与有限元分析结果一致。分析结果表明:偏心误差改变时,浮动蹄式制动器仍能够保证总的制动力矩基本不变,降低了制动器对汽车跑偏的影响,而传统蹄式制动器总的制动力矩有很大的变化,易发生制动跑偏;浮动蹄式制动器对于减小车辆制动跑偏有明显的优越性。     

车辆制动器制动力矩计算方法的研究

效能因数法是制动器制动力矩常用计算方法之一笔者对领从蹄式鼓式制动器制动力矩的效能因数法几种常见的计算公式进行了分析及计算验证结果表明：各公式虽然形式各异,但都是基于现今广泛使用的刚性假设,它们具有本质上的同一性文后对公式的选用提出了建议     

某车型盘式制动器卡钳强度优化改进

利用制动器制动力矩及地面制动力矩,对某车型盘式制动器制动卡钳进行强度分析,识别制动卡钳的最大应力超出材料的判断标准,实车存在卡钳支架断裂的风险;通过优化分析研究,对盘式制动卡钳结构进行一系列改进,解决卡钳强度不足的问题.该分析方法可用于对汽车设计过程,对制动卡钳进行强度校核,降低后期试验成本,缩短产品开发周期.     

车辆制动器制动力矩计算方法的研究

效能因数法是制动器制动力矩常用计算方法之一,笔者对领从蹄式鼓式制器制动力矩的效能因数法几种常见的计算公式进行了分析及计算验证,结果表明：各公式虽然形式各异,但都是基于现今广泛使用的刚性假设它们具有本质上的同一性,文后对公式的选用提出了建议。     

某新能源汽车制动踏板总成轻量化设计

为了校核某新能源汽车制动踏板总成的性能,首先基于Hypermesh软件建立其有限元模型。其次分别对其进行刚度性能分析、强度分析和疲劳分析。结果表明:其最大位移量小于目标值;其最大应力小于材料屈服;其本体及其焊缝的最大损伤值均小于1,三者的分析结果均能够满足设计要求。然后采用Isight集成平台对其进行轻量化设计,得到了其最优的厚度参数,分析结果表明:优化之后其各项性能也可以符合目标要求。最后对其优化方案进行实车试验,并且通过了整车道路验证。     

双向自增力鼓式制动器有限元模型的建立与分析

通过对双向自增力鼓式制动器的受力分析 ,建立了其关键受力部件后蹄板的力学模型。应用大型的机械CAD/CAE/CAM软件I -DEAS建立了某一国产双向自增力鼓式制动器的有限元模型 ,对其强度进行有限元方法的计算和分析 ,求解它在工作状态下的应力情况。结果表明 ,该制动器蹄板在强度设计上满足不了要求 ,需在蹄板的两侧焊接加强板 ,这为该制动器的改进设计提供了理论基础。     

矿车盘式制动器温度场的数值模拟

采用ABAQUS工程模拟有限元软件对矿车盘式制动器温度场进行数值模拟分析,通过得到不同制动工况下矿车盘式制动器的各摩擦副的温度变化曲线及失效的原因,从而为矿车盘式制动器的设计提供参考依据.     

飞机发动机拆装车结构的轻量化及性能校核研究

以自主设计的某型号的飞机发动机拆装车为研究对象，对其结构进行轻量化优化，并对优化前后拆装车的整体强度及刚度进行对比，以确保轻量化后拆装车整体结构符合设计要求。应用ADAMS软件建立完整的有限元模型，导入到Analysis软件中通过Optimization模块进行体积及应力灵敏度分析，从而确定轻量化方案并对其结构进行轻量化优化。同时利用Analysis仿真软件对优化前后拆装车整体强度及刚度进行仿真。结果表明，杆件经轻量化后其厚度均存在不同程度的减薄，最大减薄率高达50%,最小减薄率也接近12.5%;经轻量化后拆装车整体结构质量减少了185 kg,比轻量化前整车质量减少了12.5%;优化后拆装车最大应力值为187 MPa,比优化前增长了6.3%,但远低于碳锰钢(16 MnL)材料许用应力值355 MPa;优化后拆装车最大位移量为12.23 mm,比优化前增长了9.1%,纵观整个位移云图来看整体变形量仍较小。因此，说明轻量化后拆装车整体结构满足设计要求。     

基于ANSYS的某货车边梁式车架轻量化设计

针对车架轻量化设计问题,以货车边梁式车架为对象,开展轻量化设计研究。利用ANSYS有限元分析软件对车架改进前后的强度和刚度进行静态分析,分析结果表明,轻量化设计后车架的强度和刚度均满足设计要求。模态分析结果显示,改进后车架满足动力学特性要求,达到了车架轻量化设计的目的。     

CRH5动车组车体底架的结构分析与轻量化研究

在分析现有轻量化研究方法和理论的基础上,对CRH5动车组M2S车体底架进行轻量化研究。使用ANSYS软件建立有限元模型,对车体模型进行网格划分,针对强度刚度标准要求,对各工况进行组合计算,通过有限元分析,确定优化工况和优化对象。在Opti Struct平台上采用变量分组法进行分别基于连续变量和离散变量的尺寸优化。对比研究优化结果,M2S车体尺寸优化后质量下降8%左右,由此探索M2S车体轻量化的有效途径。     

基于ABAQUS的汽车前摆臂轻量化设计

运用Pro/E和ABAQUS软件建立了某型汽车前摆臂有限元分析(FEA)模型,计算了多种工况下前摆臂结构的应力分布.在此基础上,提出前摆臂结构轻量化设计方案,并进行了改进设计后前摆臂结构的强度分析,确定了合理的轻量化设计方案.     

纯电动汽车驱动桥的轻量化设计

为解决电驱动桥非同轴问题,减少环境污染,进行了电驱动桥的轻量化设计。提出一种新型纯电动汽车同轴一体化电驱动桥结构,在4种极限工况下进行了桥壳强度、刚度有限元仿真分析。根据有限元分析结果,以桥壳厚度为优化变量、以桥壳质量为目标函数建立电驱动桥桥壳轻量化优化模型。以目标驱动方法对轻量化模型进行求解,对比分析桥壳厚度与驱动桥桥壳最大位移变形、最大应力及质量之间的响应曲面关系。对轻量化设计后的电驱动桥在4种极限工况下进行仿真分析,将分析结果与轻量化设计前进行对比,结果显示轻量化后驱动桥减重8.4%,轻量化效果明显且能够满足驱动后桥使用要求。     

某微型车盘式制动器制动噪声分析

以制动器制动噪声产生机理为基础,针对某微型车制动过程中的噪声问题,使用有限元软件建立制动盘、制动块以及制动钳支架的模型,对零部件和制动器总成进行实模态和复模态分析。结合噪声试验判定制动器系统与制动噪声相关的不稳定模态,预测可能的噪声频率,找到各部件对制动噪声影响最大的几阶模态,进行结构优化。研究结果表明:通过对制动器系统的实模态和复模态分析,可以预测噪声发生时的频率、不稳定模态以及制动器部件的振动状态,通过结构参数优化可以实现降噪目的。     

节能赛车车架的设计及其CAE分析优化

为优化节能竞技赛车的车架,利用PRO/E三维软件建模,并使用其自带的分析软件Mechanical对铝合金车架进行有限元分析,得到了车架危险截面和危险点,为优化阶段的新模型简化提供了依据。利用Workbench进行优化建模,分析了某节能车车架在典型工况下的刚度与强度水平,并在此基础上对车架进行了截面尺寸优化,使车架的局部变形与应力集中得到明显改善,车架质量从8.61 kg又化成7.15 kg,减重16.96%,实现了车架设计的轻量化。     

基于CFD技术盘式磁流变液制动器结构及性能

为了研究转盘结构对盘式磁流变液制动器的性能的影响,对制动器磁流变液流场进行了仿真和试验研究。根据制动器的结构特点和磁流变液宾汉模型理论,运用计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)软件Fluent对不同转盘结构下,制动器内磁流变液流场的速度、压力、黏度及剪切应力分布进行仿真,得到制动力矩随结构和磁场强度的变化规律,并进行了试验验证。仿真及试验结果表明:磁流变液腔室宽度对制动力矩影响较小,表面开辐射状槽时转盘制动力矩最大,开有通孔的情况次之,开环形槽时制动力矩最小。研究结果为磁流变液制动器的结构设计提供了参考依据。     

双横臂式独立悬架下摆臂的轻量化设计

针对双横臂式独立悬架下摆臂的结构优化问题,提出一种基于刚度和质量灵敏度分析的参数化优化方法。通过Hyper Mesh建立下摆臂有限元模型,选取4种极限工况对下摆臂进行强度分析和自由模态的仿真分析。选择关于下摆臂刚度及质量的灵敏度相关性较高的零件作为优化设计变量,下摆臂质量最小化为设计目标函数,强度性能为约束条件进行轻量化设计。仿真结果表明,优化后的摆臂模型,其刚度及模态性能得到保证的前提下,悬架下摆臂结构总成质量减轻23.6%。     

基于有限元分析的赛车车架结构轻量化设计

通过对某方程式赛车车架结构的有限元分析,来实现赛车车架结构的改进和轻量化设计.利用CATIA软件平台建立某方程式赛车车架三维实体模型,运用CAE分析软件对其进行单元选取和网格划分,建立车架的有限元分析模型,通过对车架静态条件下弯曲工况、扭转工况的分析,找到车架弯曲强度和扭转刚度富裕部位,通过减少管件的使用数量、减薄相对应管材的壁厚、减小直径,达到车架结构优化和轻量化设计目标.     

拖拉机变速箱拨叉的拓扑优化研究

拨叉是变速器结构中重要的承载部件。该文利用有限元分析软件对变速箱拨叉进行了结构分析,得到了变速箱拨叉在静力作用下的位移分布云图和应力分布云图。分析结果表明,该变速箱拨叉强度存在较大富裕,具有轻量化的优化空间。利用solid Thinking Inspire工具建立了变速箱拨叉的拓扑空间,进行了工况载荷的定义,得到了拨叉在静力作用下的整个拓扑概念模型,经过优化后的变速箱拨叉满足刚度、强度的要求,大大节约了工程材料,为设计提供了有价值的理论依据。