摘要：复合材料由于其较高的比刚度、比强度而成为重要的轻量化材料,推广其在汽车上的应用可有效缓解当前人类面临的环境污染和能源短缺问题。基于某款汽车铝合金前防撞梁,开展了复合材料替代设计,可实现减重27%,并采用碳纤维湿法模压成型工艺进行制备后,进行了RCAR标准下正面40%重叠碰撞实验;同时,利用有限元软件LS-DYNA构建了复合材料前防撞梁数值模型,验证后基于该模型进一步对吸能盒壁厚、复合材料梁铺层厚度、铺层方式等参数进了探讨,发现吸能盒壁厚对于防撞梁的耐撞性较关键,而引入仿生螺旋铺层设计可进一步提升能量吸收特性。此外,同等质量下的复合材料防撞梁综合性能被证明较金属防撞梁更加优异。

摘要：本文主要针对200~1000Hz的中频带NVH噪声问题寻找解决方法。通过采用FE-SEA法,验证平板理论模型的有效性;建立前围子系统仿真模型,开展中频声特性的重点影响因素分析,寻找对中频噪声影响的主要因素、特征及改进方向;锁定6个主要影响因素,进行基于不同变量的DOE设计分析,通过迭代优化,提出三组改进方案;进行整车搭载验证,通过3挡WOT工况测试验证,轻量化方案实现减重1.227kg,问题频率改善2dB。

摘要：依托某全新开发的纯电动车型,开展碳纤维复合材料上车体结构设计及验证;根据原上车体设计的性能要求及碳纤维复合材料的材料和成型工艺特性进行结构设计,CAE分析验证,零部件及整车验证,成功试制碳纤维复合材料上车体并应用于整车。研究结果表明,碳纤维复合材料经合理的结构设计更适合作为结构件在汽车领域中予以应用,并具有显著轻量化效果,在汽车尤其是纯电动轿车领域具有发展前景。

摘要：通过总结归纳车身轻量化的工程路线与理论路线,制定了面向实际工程应用的车身轻量化新路线,针对某车型车身结构模型,展开具体的车身轻量化设计研究。首先,对车身弯曲刚度和扭转刚度进行车身性能灵敏度仿真分析,得到不同零部件的车身性能灵敏度结果;其次,从结构、材料和工艺三方面对车身进行具体轻量化方案的实施,共提出轻量化方案35个,共计减重13.193 kg;第三,对轻量化车身模型进行刚度、模态、100%刚性壁障正面碰撞和侧面碰撞安全性的仿真分析,分析结果表明,轻量化后的车身模型在以上各性能指标中均符合一般设计要求指标,验证了车身轻量化方案的可行性。

摘要：长玻纤增强热塑性复合材料(LFT)是一种优异的轻量化材料,在汽车零部件中的应用具有广泛前景。汽车前机盖通常采用钢质材料制造,为实现轻量化要求,可采用LFT材料进行设计开发。但LFT材料与钢制材料在刚度、强度方面均存在较大差异,需进行结构设计和优化,在实现轻量化的同时满足结构刚度要求。由此,对复合材料前机盖的结构设计、优化进行了研究,开展了CAE分析验证,并对比分析宝马i3前机盖性能,提出了复合材料前机盖的设计方向。结果表明,复合材料前机盖与原钢制前机盖相比较,其弯曲刚度、扭转刚度达原钢制前机盖的80%,质量较原前机盖减少30个百分点。