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.     

基于CATIA的制动踏板的参数化设计

在汽车工业飞速发展的今天,针对汽车部件快速有效的设计可以缩短设计周期,提高生产效率,对企业生产实际有着重要的意义,本文以制动系统中的制动踏板为例子,探讨了对CATIA进行二次开发的整个过程。     

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。     

基于 CATIA 的快速设计

以制动系统中的制动踏板为例子,讨论了二次开发 CATIA 的过程. 在 CATIA 平台上,运用参数化设计思想,实现了零件建模、尺寸参数自动提取、人机界面定制等功能,完成了基于 CATIA 的制动踏板参数化设计任务. 解决了 CATIA 工程框图不符合我国标准的问题.     

基于BS-TabNet和LSSA的车架智能轻量化设计

为解决传统牵引车车架轻量化设计中设计周期长、设计难度较大和过分依赖工程师经验等问题,提出了一种智能轻量化设计方法.首先,通过试验设计 （Design of Experiments, DOE）联合仿真获取车架性能表格数据.其次,基于TabNet算法、贝叶斯优化算法和沙普利增量解释理论 （SHapley Additive exPlanation, SHAP）构建出BS-TabNet模型,用于学习车架性能表格数据,生成车架代理模型.最后,采用莱维飞行策略对麻雀搜索算法 （Sparrow Search Algorithm,SSA）进行改进,得到莱维麻雀搜索算法 （Levy Sparrow Search Algorithm, LSSA）,用于求解车架轻量化任务,找到最优车架结构参数.相较于传统机器学习算法,BS-TabNet模型在准确性、稳定性和可解释性三个方面都有着更高的评价,其准确度达到了0.98左右,稳定性提高50%以上,而且具有更强的可解释能力,解决了深度学习在表格型数据上表现较差的问题.相较于传统群智能优化算法,LSSA算法能够寻找到更好的优化结果,在满足其他性能要求的同时,实现了车架质量减轻5.64%的轻量化效果.智能轻量化设计方法将人工智能与车架轻量化设计相结合,能够节省大量设计时间,提高设计效率.     

汽车传动轴的轻量化设计

科学技术更新与发展的速度不断加快,汽车制造与设计技术也得到了迅速的发展,从以往只注重安全的理念逐渐过渡到节能、环保、智能于一体的多功能方向发展,同时也受到了社会各界的广泛关注。合理减轻汽车结构重量,同时提高整体结构及部件的安全稳定性是改善汽车性能的重要手段,也使得轻量化材料得到广泛应用。低碳微合金钢具有良好的耐冲击性与疲劳高强度,受到了高度关注。轻量化技术也在汽车钢车身、发动机、传动轴以及悬挂件等多个方面被广泛应用,而契合传动轴部件相对更少,也让其成为了薄弱环节,该文对汽车传动轴相关概念进行了分析,并进一步探究了汽车传动轴的轻量化设计方案。     

大豆收获机车架的轻量化设计

以某大豆收获机的车架为对象,利用三维建模软件Solidworks进行了参数化建模,导入有限元前处理软件Hypermesh对车架进行有限元网格划分和模态仿真分析,对车架样件进行模态试验分析,验证了仿真模型和结果的正确性。对车架不同工况下进行了强度校核计算;以车架固有频率和动载荷系数为2.5时材料的最大许用应力为约束,以车架质量最小为目标,进行了轻量化优化设计,优化后底盘车架减质量16%。     

汽车车身轻量化设计的途径

汽车车身轻量化不仅可以减轻汽车整车装备质量、降低制造成本,而且可以提高汽车的相关性能。本文根据笔者多年的设计经验,总结介绍了降低车身质量的途径与方法以及应注意的问题。     

精密磨床横梁的轻量化设计

横梁是磨床的主要承重部件之一.传统机床设计根据经验确定机床的结构参数,造成其尺寸比实际加工需要大的多.本文首先利用ABAQUS对横梁进行有限元分析,验证其原始结构的合理;然后对其内部结构参数进行灵敏度分析,验证对横梁的动态性能和静态性能影响较小的尺寸;最后提出横梁的优化方案.     

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。     

智能家居的设计和集成控制的实现

结合笔者在智能家居集成中的实践经验,综合介绍智能家居在现代化家庭中的应用理念,以及智能系统总体设计方案、家居安防方案、集成控制实现方案.     

基于ABAQUS的汽车驱动桥壳改进设计

运用Pro/E软件建立驱动桥壳的三维模型,然后导入ABAQUS软件进行有限元分析(FEA),利用ABAQUS软件分析结果改进设计驱动桥壳。实际使用表明,改进设计的驱动桥壳未出现桥壳开裂现象,达到了优化设计的目的。     

集成CMOS行波放大器的设计和仿真

采用有耗片内螺旋电感和0．18μm CMOS工艺对集成行波放大器进行了设计，其仿真增益在14GHz的频带内大于15dB．仿真了有耗片内螺旋电感的分布参数对放大器增益的影响，该仿真结果对放大器的设计和优化具有很好的指导作用．     

电信业务计算机集成管理系统的设计和实现

提出了用最小独立事件组合成服务事件队列的概念。采用控制流程调度的方法，分析和设计了电信业务计算机集成管理系统，还提出了信息管理系统中正确性、灵活性、安全性和异常事件的处理方法，并通过一个实例介绍系统的网络结构、模块和功能。     

风场作用下的定日镜轻量化设计

针对传统优化方法在定日镜轻量化设计中表现出的灵敏度依赖性和计算低效性等缺陷,提出将响应面模型与序列二次规划算法相结合的方法。该方法在保证定日镜强度、刚度和动态性能等要求的基础上,对风场作用下产生非线性响应的定日镜结构进行轻量化设计。通过数值风洞试验和Davenport谱得到作用在定日镜上的静态风荷载和脉动风频率,利用拉丁超立方试验设计得到的空间样本点进行数值仿真,建立各响应值关于15个设计变量的二阶响应面模型,并采用序列二次规划算法进行定日镜轻量化设计。研究结果表明:在保证定日镜满足许用挠度、应力和一阶固有频率的前提下,定日镜总质量减少了198 kg,减重率达12.31%,轻量化效果显著。同时该方法快速、高效、可靠,具有较强的工程实用性。     

基于路面识别的复合制动与ABS集成控制策略

为了使电动汽车在制动时既能充分回收制动能量,又能兼顾制动稳定性,针对四轮轮毂电动机驱动电动汽车,提出了一种基于路面识别的复合制动与ABS集成控制策略.以单轮制动模型为研究对象,利用Lagrange插值法估算当前路面的峰值附着系数和最优滑移率;通过比较目标制动强度与峰值附着系数,将制动工况分为常规制动和防抱死制动;针对常规制动向防抱死制动过渡的工况,通过一种在ABS触发前合理减少再生制动的方法,避免直接撤销再生制动带来的ABS频繁退出和启动.在MATLAB/Simulink环境下建立了仿真模型,仿真结果表明:路面识别算法识别准确度较高;复合制动与ABS集成控制策略能够合理地分配再生制动力与液压制动力,实现车轮的防抱死控制.     

基于遗传算法的汽车变速箱轻量化设计

文章利用近似模型方法和遗传算法对某变速箱进行轻量化设计.在满足变速箱刚度强度及振动模态要求的基础上,采用拉丁方法进行试验设计,基于高斯径向基函数建立近似模型,最后利用遗传算法进行全局寻优设计.优化后箱体质量降低了21％.结果表明,该方法对汽车变速箱结构轻量化设计具有一定的指导意义.     

基于灵敏度分析的机床轻量化设计

对机床结构做轻量化设计,可以在保证刚度的基础上,减少制造成本。该文利用SolidWorks软件和ANSYS软件对一台机床(高速卧式加工中心)的结构件做分析测量,得到了各个结构尺寸变化时,质量变化对刚度变化影响的灵敏度。以灵敏尺寸作为优化参数、结构件质量作为优化目标、刚度和铸造工艺条件作为约束条件对该机床做了轻量化设计。利用计算机仿真轻量化过程,在保证刚度不降低的前提下,结构质量可降低312kg(6.9%)。结果表明:灵敏度分析是对结构做轻量化设计的有效途径。     

基于CATIA软件平台的自顶向下参数化装配设计

通过介绍计算机辅助设计中的参数化技术及自顶向下设计的基本思路，采用顶层基本骨架（TBS）建模方法，以CATIA软件为设计平台，以实际的设计阐述了如何以零件的特性构建零件的装配模型，从而把约束信息附着在零件上，使得该模型可以很好地支持自顶向下的设计。实践表明该模型可行有效。