基于LS-DYNA的校车侧翻有限元分析

基于LS-DNYA软件,对某型号校车建立有限元模型,参考GB 17578-2013进行校车动态翻滚碰撞过程的仿真研究,并依据仿真结果对原结构进行优化加强,使其满足国标要求。     

轻钢结构分析及轻量化设计

轻钢结构相比于传统的钢结构更轻,它由基础体系、承重体系、支撑体系、楼盖体系、维护结构等部分组成,在设计时尤其要注意其轻量化设计.     

一种新型上部结构的客车侧翻安全性分析

以某传统"五大片"式客车车身上部结构为基础,设计一种新型整体式"U"型梁客车车身上部结构.根据ECE R66法规要求,建立了2种车身上部结构方案的整车侧翻有限元模型.对客车车身局部骨架刚度试验进行模拟分析,检验了模拟计算的可靠性.采用显式非线性有限元求解器LS_DYNA对客车侧翻过程进行模拟分析.利用ADAMS软件计算出客车侧翻撞击地面时的线速度和角速度,作为侧翻模拟分析的初始条件.研究结果表明,两种车身上部结构方案的客车都能满足ECE R66法规关于乘员生存空间的要求;与传统"五大片"式客车相比,整体式"U"型梁客车车身上部结构将更多的碰撞能量传递给顶盖骨架和非碰撞侧侧围骨架,使得碰撞侧侧围骨架吸能减少,侧窗立柱的变形量减小,提高了客车的侧翻安全性.     

基于衍生式设计的汽车起重机转台轻量化探析

汽车起重机转台是连接臂架和底盘车架的核心部件,其刚度和强度直接影响到起重机的性能.为实现转台轻量化创新设计,对汽车起重机转台进行了衍生式设计.首先,建立某典型机型转台的有限元模型,并计算出转台在不同工况下的应力分布及变形.按照示例转台的荷载、材料、安全系数、安装铰点及装配限制等进行衍生式设计设置.通过重复反向设置侧载工...     

车身薄壁梁结构轻量化设计的理论分析

车身轻量化的设计主要是利用结构力学和材料力学等学科,对车辆的结构在不影响安全性情况下进行的减轻质量的优化设计。从目前的设计思路来看,一种是对结构形式的改进,一种是对材料的改进,而不论哪种改进都需要建立在安全性即结构刚度满足车辆安全的基础上,因此轻量化的设计理论应立足在满足结构刚性的基础上。     

乘用车车身结构轻量化设计影响因素研究

轻量化是实现汽车节能减排的重要途径,已成为汽车行业重要技术发展方向.本文从车身结构的持续优化调整、车身部件的改良、车体结构技术三方面,建立了车身轻量化设计体系流程,并开发了CAE仿真和试验测试相结合的轻量化节油效果和碰撞安全性验证方法.结果表明,基于某乘用车实现了车身减重53.44 kg,NEDC工况冷机节油1％、热机节油1.22％,同时实现C-NCAP正面碰撞15.6分、偏置碰撞16.74分,满足五星安全标准.     

复合材料屋面板轻量化设计

将玻璃纤维复合材料(Glass Fiber Reinforced Plastic,GFRP)应用于建筑屋面板,为了降低造价和质量,对复合材料屋面板的铺层厚度进行优化.基于Optistruct求解器,采用数学规划法,结合屋面板设计需求,确定设计变量、约束条件和目标函数,建立屋面板优化模型.通过控制复合材料失效因子和板的屈曲因子,约束结构位移,以质量作为目标函数开展优化设计.分析优化前后板的力学性能可得:在满足屋面板刚度的要求下,实现了结构的轻量化.     

精密机床床身轻量化结构与性能协调设计研究

针对机床床身结构与性能之间的制约关系尚不明确问题,提出明确的关系曲线以及合理的参数取值域;方法基于统计分析和灵敏度分析,对5种常见床身内部筋型进行研究,分析外壁厚度、筋板厚度、质量对结构动静态性能的影响,获得轻量化结构参数与结构动静态性能趋势曲线并指明关键尺寸变化对结构 性能的影响规律,给出机床床身最优构型和结构轻量化设计建议;通过比较5种不同的机床床身筋型,得出 米字筋构型的机床床身结构性能最优,其最大一阶固有频率为334 Hz,相比最差的V型筋床身结构一阶固有频率217Hz,高出54%。并对其中一种筋型床身结构的前三阶固有频率进行仿真和实验对比验证,两者误差在5%范围内,证明了研究方法的有效性。     

面向车身结构轻量化设计的水平集拓扑优化

提出了一种基于水平集拓扑优化的车身结构轻量化研究方法,该方法非常适合于处理车身结构设计中大量存在的多孔连续性结构体的拓扑优化.运用构造的基于水平集的数值方法,对车身近似二维的典型结构件发动机罩内板进行拓扑优化.结果表明,基于水平集的拓扑优化方法应用于车身结构轻量化研究是可行和有效的.     

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。     

基于梯度强度立柱的客车侧翻安全性多目标优化设计

提出一种新型梯度强度立柱结构,使侧翻时客车立柱不同位置的强度与受力匹配.对梯度立柱分析表明:新型梯度强度立柱结构明显提高了客车侧翻安全性能.结合最优拉丁方实验设计和径向基近似技术,构建了设计响应的高精度近似模型,并采用多目标遗传算法对其寻优.优化结果表明:通过对梯度强度立柱结构的强度与壁厚的合理匹配,不仅使得客车的侧翻安全性得到较大的改善,而且达到了客车轻量化设计的目的.     

灵敏度分析的客车车身模块重构与结构轻量化优化设计

提出基于灵敏度分析的车身模块重构设计,结合结构优化方法开展客车车身的轻量化设计.通过车身模块化减少灵敏度分析时的设计维度,并基于各子块厚度对车身扭转刚度的灵敏度系数进行车身的模块重构和结构优化.通过对比优化前后整车的强度,验证该方法对客车车身轻量化设计的可行性.结果表明:该方法使客车车身的质量降低了460 kg,最大应力减少了14.26%,且降低了车身结构优化设计的复杂度.     

多学科与多材料匹配的客车车身轻量化优化设计

提出基于多材料匹配与模块化设计的客车车身轻量化设计方法.基于车身轻量化设计的多学科特性,结合Kriging近似技术与协同优化设计方法,建立基于侧翻安全性、顶部抗压学科的客车车身多学科优化设计模型,并采用遗传算法进行多学科数值寻优.优化结果表明:基于灵敏度分析的模块化设计能较好地降低车身设计维度,并获得具有较好力学性能的多材料匹配客车车身;多材料车身不仅改善车身的安全特性,而且提高车身顶部的抗压强度,并较好地达到轻量化设计的要求.     

基于 Atom510的校车安全监控管理系统设计

介绍校车安全监控管理系统的设计,该系统基于Intel Atom 510平台,运用物联网技术、嵌入式系统、云计算技术,实现了教育管理部门、学校、家长对校车全面、持续、有效的监控。该系统同时具备上下车乘客身份识别及人数统计、安全驾驶检测等安全管理功能。     

校车事故原因及安全管理系统分析

以一起典型校车事故为例,进行了校车事故致因分析,根据事故因果继承原则对"事故链"进行了探讨,画出了事故原因及层次顺序图,介绍了城市校车现状及存在的问题,借鉴国外成熟的校车运营和管理制度,指出校车管理是一项系统管理,利用现代科学管理的能级原理,对校车管理和运营系统进行了分级,并明确了各级的任务。     

2 m级SiC轻量化主镜的边缘切向剪切支撑设计与优化

基于2m口径望远镜工程化应用的需求,在轴向支撑采用18点Whiffletree结构的基础上,展开对大口径侧向支撑方案的设计与优化,达到理想支撑效果的目的。针对一个直径2030 mm的轻量化主镜,采用12个边缘离散支撑点;运用侧向均匀承重支撑思想选择支撑点的位置;引用修正的边缘切向剪切支撑公式优化支撑力的角度;并进行敏感性分析。结果表明:镜面变形为23.15nm;系统一阶模态为12.6Hz。可见该设计方案满足2m级SiC轻量化主镜的支撑要求。     

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．     

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.