基于灵敏度分析的客车骨架优化分析研究

客车的轻量优化对降低汽车油耗,提高运载量意义巨大。将灵敏度方法引入到轻量优化分析中,建立某全承载式客车车身有限元模型,确定有限元模型的边界条件和载荷,并对有限元模型进行电测试验验证。选取车架上刚度和强度相对富裕的梁作为灵敏度分析对象,根据分析结果选取设计变量,以车身最大应力和位移作为状态变量,以车身总质量为目标函数,从而实现了客车车身重量的优化。     

某两栖车辆新质材料白车身模态分析与测试

坦克装甲车辆的车身作为一种大型箱式承载结构,不仅要承受各种载荷作用,还要具有一定的防护能力,是一种较为复杂的承载系统。车身作为装甲车辆全寿命周期内一个重要承载体,白车身结构设计与试验模态的分析,对于装甲车辆性能与可靠性具有重要的影响。为了获取某两栖车辆车身动态特性参数及验证其结构合理性,本文以某新质材料两栖车辆白车身为研究对象,分别对其进行了计算模态与试验模态分析。通过白车身模态参数与试验模态结果对比分析,验证了有限元模型的可靠性。基于该两栖车辆车体结构模态分布,分析得出车体结构设计的合理性,可避免大部分低阶模态耦合的发生。同时,为避免车辆机动中产生的共振,对悬挂装置等外部激励源的匹配设计提出了建议,为某两栖车辆车身结构的优化设计及改善车辆的动态响应特性提供了理论依据。     

基于振动功率流法的汽车悬架系统隔振性能分析

为优化衬套和车身车架的结构,建立汽车悬架系统衬套和减振器上端支撑的隔振分析模型,推导了各子结构间连接点处力和位移向量的表达式;在路面不平度激励下,运用振动功率分析方法,介绍了经由悬架各个衬套传递到车身车架的功率计算方法;以一麦弗逊悬架为例,利用ADAMS软件建立了其多体动力学模型,计算分析了在路面激励下经悬架衬套和减振器上端支撑传递到车身车架的功率,从而识别出振动能量传递的最大路径;最后,基于该方法分析了衬套特性对功率传递的影响,并就一液压衬套对车辆侧向激励引起的车身振动的衰减作用进行了分析.     

基于拓扑优化与灵敏度分析的客车车身轻量化研究

文章以某半承载式客车为例,建立车身拓扑优化模型,综合考虑车身弯曲刚度和扭转刚度,进行拓扑优化设计;对拓扑优化后的车身结构进行灵敏度分析,优化车身杆件的厚度,经拓扑优化、灵敏度分析,车身减轻质量362kg,达14.6%,取得良好的轻量化效果。     

一种基于虚拟材料参数的车身刚度匹配设计方法

传统的承载式客车车身普遍存在着左右两侧车身严重不对称,而车身载荷近似对称分布的问题.针对这一问题,本文结合车身左右侧性能互补的设计思想,初步提出一种基于虚拟材料参数的车身刚度匹配设计方法.以某待开发车型为载体展开研究,首先对整车结构进行了左右两侧的模块化分组,并通过调整材料参数给出车身单侧弯曲刚度的计算方法;然后通过对车身左右两侧杆件的结构布置与尺寸参数进行优化调整,对车身左右两侧结构进行性能互补的刚度匹配设计;最后通过分析对比匹配前后的车身各项性能,检验了此设计方法的正确性,并总结了该设计方法的具体流程.     

多层复合装甲优化设计

以防14.5 mm穿燃弹为目标,针对考虑基体防护的多层复合装甲,结合研究成果在Florence模型中引入了反映表面驻留效应的系数,并结合德玛尔极限穿透公式,提出了一种多层复合装甲的优化设计方法.设计了相应的防护结构,并进行了靶试验证.研究计算及试验结果表明,采用本优化方法确定的设计方案较传统方案在防护能力更高的前提下可减重21%,可以用来实现复合结构的轻量化设计,有利于面板、背板和基体装甲的结构匹配优化.     

纯电动汽车车身多目标拓扑优化设计

为解决纯电动汽车车身设计中仍沿用传统车身,未同时考虑碰撞相容性和正面碰撞安全性的问题,基于混合元胞自动机拓扑优化方法,以在约束条件下吸收碰撞能量最大化为优化目标,对车身结构进行多工况概念设计,从而确定出合理的电动汽车车身布局,设计出了一种满足正面碰撞安全性与碰撞相容性的车身头部结构.结合拓扑优化结果进行有限元模型验证与厚度分析,结果表明:2~3mm的汽车头部厚度可在满足正面碰撞安全性条件下平衡碰撞过程中车体结构的纵向错位,保证碰撞力的均匀分布,实现车身轻量化.     

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。     

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.     

强化驻留效应的陶瓷复合装甲抗弹性能

轻强化是防护装甲永恒的追求,通过结构创新设计是实现装甲轻强化的重要手段。本文基于陶瓷驻留效应防护机制,对填充陶瓷进行结构设计从而达到强化驻留效应的目的,有效提高了防护装甲的轻强化,并且探索了结构参数对新型防护装甲防护性能的影响规律。结果表明：新型复合装甲的抗弹机制呈现出驻留效应和厚度效应的顺序耦合;当锥角为60°时,新型防护装甲的驻留效应最大,且随着锥角层高度的增大,驻留效应进一步增大;与传统的陶瓷复合装甲相比,在动能耗散率和弹体剩余速度相当的前提下,新型防护装甲的质量降低了16.7%。     

采用Cruise的纯电动轻型越野车的性能分析

根据纯电动轻型越野车前期开发的设计要求,计算出该电动汽车驱动系统主要总成部件的参数理论值.结合汽车动力性和经济性分析的理论计算,借助Cruise仿真软件对该车进行整车建模与性能仿真分析,得到其动力性和经济性的评价结果,并与理论预期值进行对比分析,从而验证了Cruise仿真软件在纯电动轻型越野车驱动系统开发中的应用可行性.     

基于DCT轻型越野车的牵引力特性仿真

提出双离合器式自动变速器(DCT)轻型越野车依靠调节发动机、轴间差速器和制动器的联合牵引力控制策略,分析了DCT传动的工作原理,建立了换挡过程的动力学数学模型.在Matlab/Simulink仿真软件平台的基础上,建立了DCT和机械式自动变速器(AMT)轻型越野车驱动动力学仿真模型,并利用仿真模型对车辆在低坡度分离路面和对接路面上的起步加速过程进行仿真.仿真结果表明,所提出的牵引力控制策略能够提高车辆在低附着系数路面上的牵引力,DCT车辆的牵引性能明显优于AMT车辆的牵引性能.     

基于油气悬架的越野车辆三级阻尼可调技术研究

针对某型越野车辆设计了三级阻尼可调油气悬架,在对其结构和工作原理进行分析的基础上,建立了阻尼数学模型.通过仿真分析、台架试验及实车平顺性道路试验检验,表明所建立的阻尼数学模型是正确的.该三级阻尼可调油气悬架可用于实车,并能有效提升某型越野车辆的行驶平顺性.     

非线性复合式悬架系统设计

针对装有油气悬架的车辆在实际应用中所面临的可靠性问题,提出了一种以油气悬架和螺旋弹簧共同作用提供弹性力的复合悬架.结合一种越野车悬架系统参数,给出了复合悬架刚度参数的匹配方法,对复合悬架和油气悬架系统的工作压力、载荷特性及刚度特性进行了对比,并通过仿真进一步对比了其平顺性评价指标.结果表明,复合悬架与油气悬架相比,在降低系统压力,提高可靠性的同时,保证了良好的越野平顺性,更适合于越野车辆.     

基于质量问题改善的悬置货箱优化设计

通过介绍某型军用越野汽车悬置货箱开裂质量问题,模拟分析开裂工况,对开裂部位结构检查确定引起开裂的主因,基于该货箱开裂多问题多因素的特点,使用平均驱动自由度位移法、应变能分析、敏感度分析、正交试验法等方法进行分析计算,在各种条件约束下确定最优的改善方案.通过CAE虚拟验证和实车验证最终解决了货箱开裂问题.为越野汽车货箱的设计及设计改进提供了参考.     

非自平衡张弦梁体系加固大跨度连续刚构桥的加固成效与地震响应研究

随着我国经济的高速发展,伴随着交通量和车辆荷载的剧增,大跨度连续刚构桥暴露出严重的下挠和裂缝等病害致自身承载力严重不足的问题迫切需要得到解决,同样问题不乏出现在分布于地震带的大跨度连续刚构桥中。目前,在大跨度连续刚构桥加固技术方面,特别是针对其加固后的地震响应研究和应用仍较缺乏。为此,提出了一种用于加固大跨度连续刚构桥的非自平衡张弦梁体系,并以重庆奉云高速公路孙家沟大桥为依托工程,从基于超载和预应力损失影响下的静力分析和三维地震响应分析的动力分析两方面分析研究加固结构的受力特性。分析表明,非自平衡张弦梁体系可以有效地提高大跨度连续刚构桥的承载能力,且在一定程度上提高了桥梁结构的抗震能力。     

基于轮胎与地面接触模型的非公路车辆平顺性

为了准确地预测和评价非公路车辆的行驶平顺性,通过分析轮胎与地面的相互作用,建立了弹性轮胎-软地面接触模型及其与车辆的集成模型,采用Matlab语言编制出仿真分析软件,得到了变形地面作用于车辆的有效路谱及车身垂向加速度、悬架动挠度、轮胎动载等反映车辆行驶平顺性的评价指标.仿真结果表明,随着地面变形的变大,车辆的低频激励增大,车身的振幅也随之增大.在建立非公路车辆悬架的动力学模型时地面变形的影响不容忽视.     

某轻型车辆底部结构爆炸仿真与试验研究

以某轻型车辆为研究对象,在爆炸冲击作用下车身底部结构响应进行仿真与试验研究。采用任意拉格朗日—欧拉算法(arbitrary Lagrange-Euler,ALE)对爆炸冲击作用下的板壳结构响应进行仿真计算分析。通过对比分析仿真结果与理论结果,验证了算法的准确性。根据某轻型车辆建立试验样车有限元模型,进行了爆炸仿真分析,研究其在爆炸冲击作用下车身底部结构损伤与车身底板结构响应。研究了试验样车爆炸试验方法进行了样车的实爆试验,验证了样车仿真的准确性,根据车身及底部结构损伤形态为后续整车车身设计提供合理建议。     

某大型运输车的耐久性虚拟试验研究

耐久性问题是车辆领域的研究热点,对车辆进行实物疲劳实验成本高、周期长,为了缩短研制周期,降低研究成本,提出了虚拟试验的方法来研究车辆的耐久性问题. 以某大型运输车为研究对象,建立了其有限元模型,通过静力学分析获取了应力分布结果和车架变形结果;通过模态分析获取了柔性体结构的模态信息. 基于模态应力恢复理论,考虑车架、上摆臂、下摆臂和力轴的柔性,建立了整车刚柔耦合模型,获取了在平坦路面行驶的动力学响应.与实测结果对比,车架测点的垂向加速度均方根值在误差接受范围内,验证了模型的正确性. 根据Palmgren-Miner准则,对车辆在D级路面的行驶寿命进行了评估,结果表明,4桥悬架结构疲劳寿命最小,并且下摆臂结构出现了应力集中. 通过改进下摆臂结构增加了其使用寿命,为车辆结构的设计提供了参考.