摘要：铝合金(Aluminum alloy,Al)-碳纤维增强聚丙烯(Carbon fiber reinforced polypropylene,CF/PP)混合材料通过热模压工艺可快速成形为车身薄壁构件,在汽车轻量化设计中应用前景广阔。然而,在热模压中Al主要以塑性变形为主,而CF/PP则以织物拉伸/剪切变形为主;此外,Al-CF/PP混合材料具有明显的热力耦合力学特性,为其数值模型的发展及热成形特性的研究带来了巨大挑战。本文首先通过热模压工艺制备8层(Al与CF/PP交替对称铺放)Al-CF/PP混合帽型梁试样,并采用X射线扫描断层(X-ray computed tomography,X-ray CT)手段对纤维夹角变化进行逐层表征。结果表明:Al-CF/PP中织物发生了明显的剪切变形;然后分别对Al片材和CF/PP片材在不同温度条件下开展单轴拉伸和偏轴拉伸实验,并构建了与温度相关的Al-CF/PP材料本构模型;在ABAQUS中构建了Al-CF/PP帽型梁的热模压有限元模型,仿真预测的纤维夹角变化与实验结果基本吻合;结果表明热模压过程中所有Al片材均出现了厚度减薄,CF/PP片材均经历了明显的剪切变形,Al-CF/PP层间材料则发生了显著的失效损伤。

摘要：如何结合专业课程的特色与思政资源来实现专业教育与思政教育的共振效应,是当前专业课程开展思政建设的一大重点。该文结合汽车环保技术课程的特色与优势,深入挖掘课程蕴含的思政元素,将其融入教学目标、教学内容、教学方法以及考评环节的全教学过程。通过知识传授、能力培养与价值塑造的有机融合,形成协同育人效应,培养德才兼备的高素质汽车人才。

摘要：为比较纯电动汽车不同驱动系统的关键性能,基于同一整车参数和某公司提供的可变绕组永磁同步电机试验数据,对纯电动汽车电机驱动系统开展了相关研究。基于精英保留遗传算法和动态规划理论,对单挡、两挡电控机械式自动变速器驱动系统的速比进行了设计优化。采用了精英保留遗传算法和动态规划理论对系统速比进行设计优化,并对可变绕组永磁同步电机绕组切换过程进行了动力性和经济性设计。仿真结果表明,在动力性上,两挡自动变速器驱动系统的加速性能最优;在经济性上,可变绕组永磁同步电机驱动系统的百公里能耗最小,单挡自动变速器驱动系统的动力性和经济性表现最不理想。

摘要：针对传统AEB系统控制过程中缺乏对舒适性考虑以及控制精度较差等问题,提出了一种考虑多目标的模型预测控制(MPC)策略。首先,通过引入模糊规则计算场景工况的紧急系数,并基于此设计自适应采样时间MPC上层控制器,接着采用PID反馈控制与逆发动机模型设计下层控制器,最后通过PreScan与Simulink联合平台进行仿真试验,并进一步在实车试验平台上验证。结果表明,基于本文策略的AEB系统在两种典型场景、多种运行工况下均能避撞成功,加速度变化率始终位于舒适区间,最终车间距离为1.74~4.18 m,能确保车辆自动紧急制动过程中的舒适性与有效性。

摘要：拉胀蜂窝材料由于其良好的力学特性以及稳定的吸能特性,广泛地应用于各类防护结构。该文针对星型拉胀在压剪复合加载下的力学特性开展了研究工作。基于有限元技术建立星型拉胀蜂窝材料的数值模型,并基于增材制造技术和万能试验机开展验证试验,开展了星型拉胀蜂窝材料在不同压剪复合加载角度和速度下的仿真研究,对星型拉胀蜂窝材料在各个加载工况下的力学特性与变形模式开展研究,结果表明,星型拉胀蜂窝材料在准静态复合加载下依托胞元旋转发生整体变形,并产生倾斜变形带压溃,随着加载速度提升,由于惯性效应的增强,细观结构间的挤压变形更加充分,材料变形模式由整体变形向局部变形转变,形成冲击波。基于椭圆方程对星型拉胀蜂窝材料初始屈服应力进行拟合,建立星型拉胀蜂窝材料的准静态/动态屈服面,随着速度的提高,屈服面呈现出明显强化;最后通过对星型拉胀蜂窝材料的吸能特性研究表明,随着加载角度的增大,材料法向和切向总吸能分别呈现出下降和提高的趋势,且切向吸能特性对角度的改变相对法向方向更加敏感。

摘要：为了提升汽车的被动安全性能,进行了新型波纹结构吸能盒设计与耐撞性研究。建立了有限元模型,对比分析了具有不同波纹形状的等距连续波纹管与等距离散波纹管的变形模式与吸能特性,对等距连续波纹管的波纹参数、壁厚进行了多目标优化设计。结果表明:当波纹数量大于或等于8时,等距连续波纹管在轴向压缩下发生稳定变形;多目标优化设计所得的等距连续波纹管与相同结构参数的等距离散波纹管相比较,比吸能基本保持不变,初始峰值载荷降低了14.31%。等距连续波纹吸能盒较传统等距离散波纹吸能盒具有更加优良的吸能特性,在提升汽车被动安全领域具有重要的应用价值。

摘要：通过运用Ga Bi软件建模,对某款汽车发动机的缸盖由铸铁材料变为铝合金材料前后的全生命周期资源消耗、环境排放影响评价进行对比分析。评价结果表明:除矿产资源消耗外,铝合金缸盖的能源消耗及温室效应、酸化效应等5种环境影响综合量化值均小于铸铁缸盖;但若仅从原材料生产的角度分析,与铸铁材料相比,铝合金材料并没有实现真正意义上的节能减排,其资源环境影响值均远大于铸铁材料。通过进一步对铝合金材料的生产制造过程进行分析,得出其电解过程对能源环境的影响最大,通过使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备等措施可对铝材进行清洁生产。

摘要：为推动我国能源结构转型和解决环境污染问题,发展以氢气为燃料的固体氧化燃料电池(SOFC)是一种有效的措施。微观结构梯度变化的梯度阳极设计有望提高SOFC性能,为探究梯度阳极SOFC的电性能,搭建了以梯度阳极SOFC纽扣电池为研究对象的电池电性能测量实验系统,通过调控电池的工作条件,测量了该纽扣式单电池在不同工作温度和不同入口流量下的开路电压和放电特性。研究发现,随着入口处燃料气体流量的增加,梯度阳极SOFC的输出电压和输出功率密度增加,电池电性能在燃料气体入口流量超过100 mL·min^(-1)后基本保持不变。随着工作温度的升高,梯度阳极SOFC开路电压降低,输出电压和输出功率密度升高。当SOFC纽扣电池工作在温度为800℃、入口处燃料气体流量为125 mL·min^(-1)的条件下,测得最大功率密度0.31W·cm^(-2)。

摘要：对纯电动客车和燃油客车的轻量化效果进行对比分析。结果表明,两者轻量化的节能效果没有明显的差别,但纯电动客车轻量化还有另一收益,即可使续驶里程显著增加,从而减少动力电池的更换次数,降低电池使用成本。因此,在两种客车减少相同质量,为轻量化付出相同成本的条件下,纯电动客车的轻量化收益高于燃油客车。在目前动力电池成本高、关键技术尚未突破的状况下,纯电动汽车比燃油汽车对轻量化的需求更为迫切。

摘要：针对美国Argonne国家实验室开发的GREET模型,运用全生命周期评价理论对汽车轻量化进行能耗评价。首先确立了能耗评价系统的边界,然后建立了适用于汽车主要材料的能耗计算模型,并提出了汽车使用、组装以及报废回收阶段的能耗计算方法。选取丰田Prius车型作为实例,结合计算模型和GREET软件,对轻量化Prius及普通的Prius汽车车身进行全生命周期的能耗比较计算及敏感性分析。结果表明,汽车轻量化可有效降低汽车的整个生命周期能耗。