有限元在全承载车身骨架轻量化设计中的应用

[摘要]利用有限元方法对客车车身结构进行静力分析,根据计算的变形及应力分布情况对客车车身结构的布置、构件截面形状进行改进,在满足全承载式车身刚度和局部变形分布合理的基础上,同时达到降低车身质量的目的．静态载荷实验结果表明：改进后的客车车身骨架方案能满足车身骨架刚强度要求,车身骨架轻量化方案是可行的．     

客车车身骨架静态特性分析及优化

在满足客车车身骨架强度和刚度基本性能的前提下,为尽可能降低车身质量,本文以某全承载式客车车身骨架为研究对象,对紧急制动和右后轮悬空工况进行了静态特性分析,并应用灵敏度分析方法,以杆件厚度为设计变量,低于车身骨架材料的最大应力为约束条件,总质量最小为目标函数建立了数学模型.结果表明:通过对部分杆件的优化,可使车身骨架总质量减少5.04%,优化前后模型静态特性的分析结果验证了模型的合理性.     

基于有限元的某承载式客车车身结构静态特性分析

在调研国内外相关研究的基础上,结合全承载式客车的特点,建立了某型客车车身骨架有限元模型,并进行实验验证,运用验证的模型分析静态工况下客车车身骨架的强度及刚度特性。     

基于ANSYS的客车车身结构的有限元分析

应用有限元方法建立了某城市公交车车身骨架结构的有限元模型，通过对几种不同典型载荷下车身结构的强度、刚度校核及分析，提出了对该客车车身骨架进行结构设计的理论依据。     

某电动客车车身骨架的轻量化

为了满足某电动客车轻量化的需求,在保证车身骨架在模拟车辆行驶的4种极限工况(水平弯曲、极限扭转、紧急转弯和紧急制动)结构性能良好后,用灵敏度分析找出能有效减轻底盘骨架质量而对骨架结构性能影响不大的部件.以型材厚度作为优化设计变量值,骨架总质量最小为目标,各工况下的最大位移为约束条件,对车身骨架建立多目标优化数学模型.利用响应面算法(RSM)得到优化后各设计变量的厚度值.对轻量化前后的车身骨架在相同条件下进行了模态和结构性能对比分析.结果表明:优化后4种极限工况下的车身骨架强度与刚度均能得到保证,模态频率也在要求范围内,且车身骨架总质量减轻45.6 kg,约占其总质量的5.36%,轻量化效果较好.     

某款半承载式客车车身有限元建模的分析研究

客车车身骨架的设计直接影响客车安全性、寿命等性能.为了更真实的模拟车架强度和刚度,文章建立了某客车车身骨架的纯梁、梁体和梁板3种有限元模型;分析了在各种工况下不同模型的静态特性,找出应力应变分布的特点;结合该款客车电测试验结果,得到了此款客车最佳的有限元模型.     

动静刚度约束下客车骨架的轻量化设计

对由矩形管梁拼焊而成的客车骨架结构进行轻量化研究.首先计算了矩形管梁单元的截面特性,并定义了客车骨架的静态弯扭刚度响应与动态频率刚度响应.其次建立了客车结构优化数学模型:目标函数是车身骨架质量;设计变量是矩形管截面宽度、高度与厚度;约束是弯扭刚度与频率刚度.然后推导了响应对设计变量的灵敏度信息,并采用序列线性规划求解了该非线性优化模型.最后通过数值算例验证了该模型能在满足约束条件的前提下高效地获得轻量化的客车最优结构.     

全承载旅游客车结构有限元分析与轻量化改进

以梁单元为基础,在ANSYS中建立全承载式大客车骨架的有限元模型,对整车车身骨架的强度、刚度和车顶承载能力进行分析。在此基础上,以质量最轻为目标,车顶的承载能力为约束条件,对客车顶盖骨架结构进行优化设计。通过对优化后的客车顶盖骨架的分析表明:该大客车顶盖骨架的轻量化方案满足性能需求,具有可行性。     

聚烯烃胶粘剂研究(Ⅳ)——氯化聚丙烯—二苯基硅双(甲基丙烯酸)酯接枝共聚胶粘剂的合成及性能研究

本文报导了以氯化聚丙烯与不同比例的二苯基硅双(甲基丙烯酸)酯(简称二苯基硅双酯)在自由基引发剂作用下,经自由基接枝共聚反应合成有机硅接枝胶粘剂的方法及其粘接性能。实验结果表明,这种胶粘剂不仅对聚丙烯材料、及聚丙烯与金属钢、铝有良好的粘接性能。而且对钢铝材料间也有好的粘接效果。其粘接剪切强度分别为:聚丙烯-聚丙烯38.4kg/cm~2、聚丙烯-钢58.7kg/cm~2、聚丙烯-铝57.7kg/cm~2、钢-钢145.1kg/cm~2、铝-铝121.5kg/cm~2、钢-铝127.6kg/cm~2。     

6127G全承载城市客车结构轻量化设计

利用HyperWorks软件对6127G全承载城市客车进行轻量化设计.从结构的合理设计和材料的合理使用两方面出发,通过对比分析确定优化方案,优化后对车身强度和刚度进行校核,以检验优化结果的合理性,确保结构在满足强刚度要求的前提下减轻质量.结果表明:优化后车身质量2 570.25 kg,减轻了105.83 kg,整车性能满足使用要求.     

客车车身强度分析及其优化设计

本文探讨了用有限单元法分析客车车身结构强度和结构优化设计,建立了力学模型,改进了结构优化设计方法。在此基础上研制了组合结构优化程序SOP,推出了一种关于客车车身结构优化设计的有效的新程序。经过5次迭代,车身骨架自重减轻了14％。     

大型空调客车车身结构计算分析

本文叙述了桂林客车厂产大型空调客车车身模型化方面的若干问题。用自编的计算程序在MC6800微机上实现了对客车车身的动静态结构分析计算,所得结果和电测试验数据相接近。根据有限元计算分析的结果,对客车身提出了强度及刚度方面的改进意见。     

浅谈客车车身六大片骨架焊装工艺

客车一般指的是车身长度超过7米的载人汽车,制作工艺较为复杂,现阶段,我国各大汽车企业和外国企业合资,或引进先进技术,客车制作水平大大提高,明显缩短了与国际先进制作水平的差距,提高了客车生产质量。在客车生产中车身焊装是直接影响客车整体质量的主要因素,积极对客车骨架焊装工艺进行分析具有重要的经济价值及社会价值。该文主要分析了客车车身分类、六大片骨架构成、焊接结构特点及工艺,并提出了几条防止客车车身骨架焊接变形的合理化措施。     

客车车身骨架有限元建模及优化

文章对某全承载式客车车身骨架进行了参数化建模和静态响应分析,并对该车身进行了静、动态电测试验;在车身骨架模态分析的基础上,提出结构轻量化方案。     

基于遗传算法的客车车身骨架优化设计

提出一种基于遗传算法的桁架式客车车身骨架的优化设计方法.应用有限元分析软件ANSYS建立了车身骨架有限元模型并进行计算,采用遗传算法进行优化.优化后车身总质量减轻719 kg,减重比例接近25%.结果表明,基于遗传算法的优化设计明显优于常规的数学规划方法,实现了某电动大客车车身骨架的轻量化设计.     

基于刚度链的纯电动汽车车身主断面优化设计

基于梁单元车身简化几何模型建立以主断面为节点的车身静态和动态刚度链数学模型,研究电动车车身主断面属性与刚度以及模态的关系;以车身刚度、模态为约束条件,以车身质量最小为目标函数进行多目标优化,并利用遗传算法求解,得到同时满足静态刚度和频率特性要求的电动汽车车身主断面属性参数。建立对应的车身骨架有限元模型计算刚度及模态,并与刚度链优化结果进行对比分析。对比分析结果验证了本文研究方法的合理性和有效性。     

客车车身骨架有限元建模及优化

文章对某全承载式客车车身骨架进行了参数化建模,进行了静态响应分析,并对该车身进行了静、动态电测试验;在车身骨架模态分析的基础上,提出结构轻量化方案;试验表明,轻量化后的车身刚度以及骨架应力分布均满足要求.     

基于Hypermesh的电动汽车车架结构优化设计

建立了某款电动汽车车身骨架的几何模型,运用有限元软件Hypermesh在已建立的几何模型的基础上进行网格化,根据实际情况定义边界条件与施加载荷,完成有限元模型的建立;分析计算在相应载荷与边界条件下车身骨架的静态刚度、强度,并进行模态分析;最后提出优化的研究方案和具体实现方法,为车身骨架的改进优化提供了理论依据.     

NH310车身骨架的强度预测与可靠性试验

客车车身的可靠性是工程上的一个重要课题。国内已发表的车身有限元强度计算论文,着重分析静弯曲、强扭转工况,探索提高计算结果与实测静应力吻合程度的力法,但未见把计算结果与可靠性试验相比较。本文介绍在静弯曲、强扭转和紧急制动三种工况下车身骨架的强度预测,且与其可靠性试验结果相对照,两者吻合较好。表明,(1)有限元计算是车身强度预测的一个可行方法;(2)模拟计算时不能忽略紧急制动工况。     

客车车身焊接工艺与焊装质量控制

客车车身是整体结构中的重要组成部分,车身焊装质量直接影响客车防水及防尘等功能的使用情况,与车辆行驶安全密切相关.车身包含蒙皮和骨架,主要制造工艺是焊接,焊接工艺的质量直接影响车身质量和整车性能.本文针对客车车身焊接工艺及焊装质量控制措施展开探讨分析,旨在找到进一步推动客车车身焊接工艺及焊装质量提升的有效方法.