泡沫铝填充结构汽车车门防撞梁仿真

为提高汽车侧碰安全性,利用泡沫铝的吸能特性,将泡沫铝填充到汽车车门的防撞梁中,设计一种新型填充结构防撞梁以提高汽车在侧面碰撞中的吸能特性.首先,以Hypemesh为前处理器,以LS-DYNA为求解器对传统结构防撞梁及所设计的新型防撞梁组成的两种车门部件的碰撞特性分别进行仿真分析,得出两种车门部件与刚性柱侧碰时车门和防撞梁变形图、应力云图以及入侵速度-时间曲线.然后对仿真结果进行比较分析.结果表明,与传统结构防撞梁相比,泡沫铝填充结构防撞梁具有更高的吸能特性.     

低速碰撞时汽车前纵梁的数值仿真与优化设计

采用HyperMesh和LS-DYNA对薄壁直梁的正面撞击过程进行了数值仿真模拟,其分析的结果可以用于前纵梁的优化设计,有利于进一步改进车辆结构,使车辆由于碰撞事故所造成的损失降到最低.通过对不同截面的汽车前纵梁的碰撞过程的数值模拟,设计出最合理的前纵梁,为进行汽车碰撞的进一步研究提供一定的参考.     

基于PSO-SVR的汽车前纵梁优化设计

在汽车碰撞中,前纵梁的吸能特性对整车安全具有至关重要的影响。综述了吸能梁的横截面形状、整体结构形状、诱导槽、焊接方式及壁厚对吸能特性的影响。由于实际生产工艺及与其他部件的装配要求,前纵梁的横截面形状和结构形态通常不做大的改动,因此在给定材料的基础上,板厚优化是前纵梁优化设计的主要内容。分别以焊接双吸能梁和某汽车前纵梁为例,设定板厚为自变量,采用拉丁方试验设计方法,建立基于粒子群优化的支持向量机回归(PSO-SVR)近似模型,结合NSGA-Ⅱ遗传算法进行多目标优化设计,最终匹配出各个部分的最优板厚。结果表明,经过优化设计的焊接双吸能筒和汽车前纵梁吸能特性有显著提高,证明该方法在吸能部件的优化设计中具有一定的工程应用价值。     

基于小偏置碰撞力匹配研究的车身前端结构改进

为研究上边梁、前纵梁以及副车架三个结构的等效轴向力对汽车抗撞性的影响,对某中级轿车进行了三种结构形式的改进。根据有限元仿真计算结果,纵向对比同一结构形式的等效轴向力,横向对比不同结构形式的等效轴向力。归纳出前舱等效轴向力分布规律,建立高精度的二阶近似模型,对模型进行多目标优化求解,得到上边梁、前纵梁和副车架等效轴向力分布解,利用该等效力解完成了结构的正向设计。经仿真试验验证,新的设计测量点侵入量与原车相比最大侵入量减少了140 mm。     

复合材料防撞梁低速碰撞的研究与多目标优化

复合材料在汽车车身上的使用是实现汽车轻量化的一个十分重要的途径,而防撞梁对于汽车及人员安全起着重要的作用。首先,建立保险杠有限元模型及低速碰撞仿真模型;其次,分析比较传统材料与碳纤维复合材料的防撞梁在偏置和正面碰撞工况下的应力、位移量、碰撞力峰值和比吸能的性能指标;最后,对碳纤维复合材料防撞梁的铺设层数和其余部件的厚度作为设计变量,通过实验设计(DOE)筛选试验点,采用移动最小二乘法创建质量和碰撞性能指标响应面模型,进而利用多目标遗传算法对该模型进行求解并选取最佳结构方案。结果表明:优化前碳纤维复合材料的比吸能比传统材料钢提高了34.8%,质量减轻了27.1%;优化后的复合材料在两种工况下碰撞力峰值较优化前均降低,保险杠的质量从原来的3.653 kg减至3.145 kg,降低了13.9%。     

锚杆格构系统格构梁内力计算方法分析

锚杆格构梁在滑坡、塌岸等地质灾害治理工程中被广泛使用.由于十字交叉的格构梁内力计算比较复杂,工程中常常简化为单根格构梁进行内力计算.为了研究单根格构梁的计算结果和十字交叉格构梁计算结果的差异,采用FLAC3D软件,分别计算交叉格构梁和单个格构梁的弯矩,并进行比较分析.结果表明,将锚杆拉力分配到纵梁和横梁上,然后分别计算单根纵梁或横梁,计算结果偏小20%左右,不能满足工程要求;当纵梁刚度远大于横梁时,可假定纵梁承受所有锚杆拉力,并简化为单根格构进行计算.     

钢铝混合汽车前纵梁的耐撞性优化方法比较

为了解决汽车前纵梁碰撞时峰值碰撞力和吸能量之间的矛盾,通过对前纵梁前端使用铝合金、后端使用高强度钢板,提出了一种钢铝混合前纵梁结构.以纵梁两端所用材料类型及厚度为组合变量,建立了该结构轻量化和耐撞性多目标优化问题的数学模型,并对多项式、Kriging和径向基函数(RBF)3种常用近似模型解决该特定问题的适用性进行了研究.结果表明,RBF更适合作为近似模型解决材料类型和板厚的组合优化问题,且优化后的前纵梁结构能在改善耐撞性的同时,显著提高轻量化水平.     

基于侧面碰撞的热成型钢应用分析

高强度钢的热成型技术可以解决传统成型钢板在汽车车身制造中遇到的诸多问题,而且使车身更加安全环保节能.以某型轿车为例,通过动力显示仿真软件LS-DYNA建立了整车侧面碰撞模型,车门防撞梁模型,B柱加强板碰撞仿真模型,将传统成型钢板和热成型钢板进行仿真对比分析.结果表明,采用2.0 mm热成型防撞梁替换原2.5 mm普通型防撞梁,B柱加强板厚度由1.5 mm降为1.2 mm,整车车身侧面碰撞安全性能大幅提高,新设计车门内凹420.33 mm,比原始设计的426.74 mm显著减小.     

汽车碰撞事故缓冲吸能装置设计

本文在系统地研究了国内外汽车碰撞缓冲吸能方法的基础上，通过在车辆纵梁和前保险杠之间安装一套可伸缩的缓冲吸能装置，以实现在碰撞前将设计安装在原吸能梁中的辅助吸能梁及保险杠的中段伸出车外并将其限位，使其参与碰撞吸能，达到增加吸能空间，延长碰撞时间历程的效果。该装置具有结构简单紧凑、成本低廉、可靠性强等优点，具有重要的研究意义和实用价值。     

变截面梁的抗撞性分析及应用

在研究多种不同截面形状薄壁梁碰撞吸能特性的基础上,提出了一种有效的变截面梁结构。选取变截面梁的主要设计参数作为研究对象,将有限元分析与试验设计、响应面法等结合起来,对变截面梁的抗撞性能进行分析,建立了变截面梁的抗撞性多目标优化模型;采用优化算法进行求解,得到了变截面梁的最优设计参数和多目标优化后的Pareto最优解,并通过有限元分析对最优设计参数进行了验证;最后将优化后的变截面前纵梁结构应用于某越野车40%偏置碰模拟中。试验结果表明,碰撞侧A柱的加速度峰值显著降低,整车的被动安全性得到提高。     

基于软岩巷道底鼓防治的梁锚 结构参数确定方法

针对在巷道底板单一采用竖直锚杆防治底鼓的局限,提出一种梁锚结构方法,可以有效防止出现软岩巷道底鼓现象.该梁锚结构由竖直锚杆、横梁、纵梁组成,横梁用竖直锚杆连接,纵梁将相邻的横梁相连,使得竖直锚杆、横梁、纵梁形成整体支护结构.同时在理论上分析基于软岩巷道底鼓的形成机理及底板的运动趋势,根据横梁受力特点,确定了竖直锚杆的长度的取值大小和横梁的设计参数.     

基于LS-DYNA的整车正面碰撞仿真分析及优化

在汽车碰撞事故中,正面碰撞发生的几率是最大的。论文利用CATIA对某款车型进行三维建模,应用Hypermesh和LS-DYNA对汽车正面碰撞中整车的速度、加速度、门框变形量和前围入侵量进行仿真分析。针对前围入侵量过大,开展前纵梁的结构优化与材料的改进,优化后的前围入侵量改善明显,提高了车辆耐撞性,为后续设计提供了依据。     

基于加点多目标粒子群算法的 碳纤维防撞梁优化设计

为了达到车辆轻量化的效果，基于某轻型乘用车钢制防撞梁，根据车辆低速碰撞 标准对采用碳纤维材料的防撞梁进行结构优化设计 . 通过全因子试验确定防撞梁的截面参 数，考虑到各铺层区域之间厚度不同导致的材料不连续问题，提出了基于铺层相容性的铺层 原则，并以此确定防撞梁的厚度空间和对应的铺层顺序 . 在对防撞梁的铺层厚度进行优化设 计时，采用基于 kriging模型的加点多目标粒子群优化算法，在传统粒子群算法的基础上引入 多目标加点策略，能够有效解决由于近似模型精度不够导致的重复试验设计，提高了优化效 率. 优化设计后的仿真和台车试验表明，碳纤维防撞梁低速碰撞性能满足要求.     

基于IEEE1394接口的汽车U形纵梁三维图像采集系统设计

介绍了基于IEEE1394接口的汽车U形纵梁三维图像采集系统,说明了系统的基本结构和原理,并给出了具体的实现方案。汽车U形纵梁的三个面图像分别由三个独立的CCD摄像头采集,通过1394接口送入计算机中,实现了三维图像的采集。并针对汽车纵梁面积比摄像机视场大很多的特点,设计了运动模块带动摄像头分段采集纵梁图像。     

基于三维多胞结构的汽车吸能盒优化设计

为改善汽车吸能盒在低速碰撞情况下的力学表现,将一种新型具有负泊松比效应的多胞结构设计为汽车前纵梁的吸能盒.通过对新型负泊松比多胞结构形状参数的研究,确立了多胞结构中特定的元胞几何参数及元胞层数作为优化变量,结构质量以及所吸收的能量作为优化目标.首先通过最优拉丁超立方的方法在变量空间内进行样本点的选取并采用ABAQUS进行有限元仿真计算,然后由Isight软件根据样本点的计算结果对优化变量与优化目标建立三阶响应面模型,最终采用NCGA对响应面模型进行优化.将优化结果进行RCAR(Research Council for Automobile Repairs)标准模型仿真计算,结果验证了这一新型负泊松比吸能盒可以在较小的质量下满足RCAR低速碰撞标准.     

论滑动式防撞护栏在公路中的应用

滑动式防撞护栏可以使汽车与护栏相撞时的摩擦力趋近于零,防止汽车冲出护栏,使车辆重新回复正常的行驶车道上,降低交通事故的发生,减少车辆损坏和人员伤亡。适合山区、长大纵坡、急弯的高危路段防护。以国道109线猩猩湾段滑动式防撞护栏为例,从结构特点及施工等方面进行探讨,阐述滑动式防撞护栏在公路交通安全中发挥的作用。     

小型客车车架前纵梁碰撞性能的模拟仿真

为了改进小型客车正碰撞性能,建立了小型客车车架前纵梁碰撞的有限元模型.利用ABAQUS软件中显示积分算法模块对小型客车做了正面碰撞刚性墙的碰撞仿真试验.得出了对所设计的前纵梁在不同截面形状、不同材料以及不同厚度等设计方案,在不同车速下前纵梁碰撞变形和吸能效果的仿真实验结果,最后从中选出好的设计方案.前纵梁碰撞性能模拟仿真试验表明,运用该软件模拟汽车零部件碰撞,优化设计方案是可行的.     

工艺孔和定位销等对纵梁翼边孔高度尺寸的影响

平板汽车纵梁工艺孔对准定位销放入进行弯曲作业,现有模具结构难以保证纵梁弯曲后侧壁孔到纵梁底部的高度尺寸要求,而定位销直径很难由模具设计人员确定。定位孔与定位销直径之差或间隙越小,高度尺寸容易保证但冲压作业困难;定位孔与定位销直径之差或间隙越大,高度尺寸不容易保证但冲压作业顺利。今对板料上的工艺孔对准放入定位销后最大移动进行分析计算,结果显示板料和推板往一侧移动,而纵梁侧壁孔到纵梁底部的高度尺寸超差。因此设计出推板宽度与凹模两侧间隙配合结构的模具,能解决高度尺寸超差。     

轻型卡车前桥前梁的设计计算

本文对WZ1061PK轻型卡车前桥前梁受力情况进行了详细地分析和设计计算,确定了前梁的结构形式和基本参数,并进行强度校核,验证所设计的前梁基本满足了汽车在制动、侧滑和越过不平路面等多种工况的使用要求。     

连续钢桁结合梁桥桥面系受力状态及与桥面系刚度的关系

以1座下承式连续钢桁结合梁桥为例,采用有限元法研究其桥面系的受力特性,考察中支座区域桥面系受力状态与混凝土板板厚、纵梁抗拉刚度及抗弯刚度的关系;针对纵横梁及混凝土板在中支座区域受力比其他区域突出的问题,探讨解决方案。研究结果表明：在中支座两侧节间内,随着纵梁抗拉刚度的增加,纵梁轴力增加速度逐渐减小,且低于抗拉刚度的增加速度;随着纵梁抗弯刚度的增加,纵梁竖向弯矩也增加;采用较高的纵梁或增加混凝土板厚对降低中支座区域纵横梁的应力效果并不明显;选择合适的纵梁高度并增加翼缘厚度或采用4根小纵梁的方法均可降低该区域纵横梁的应力水平,在中支座两侧节间内再布置横梁时,纵横梁的应力可进一步降低。