摘要：薄壁填充结构具有轻量化、高比吸能的优点,被广泛应用于航空航天、汽车、轨道交通等工程领域。负泊松比结构在受到冲击时力学性能会逐渐增强,因此本文基于双箭头型负泊松比点阵提出一种新型薄壁填充管吸能结构,通过准静态压缩实验和有限元数值模拟方法研究了新型填充管在压缩载荷作用下的变形失效模式与力学响应。建立了平均碰撞力的理论预测模型,并通过有限元分析验证了模型可靠性,在此基础上研究了负泊松比点阵结构的细观设计参数对填充管抗压缩性能的影响规律。结果表明,填充管在压缩载荷作用下的失效模式为局部屈曲失效,相比于单一薄壁管与点阵结构,填充管具有更好的抗压缩性能;通过参数分析明确了通过增加胞元杆件壁厚和下支撑杆夹角,能显著提高填充管抗压缩性能,这将为后续负泊松比点阵填充结构的抗冲击优化设计提供重要参考。

摘要：为解决某轻型商用车在脉冲路面工况行驶中振动过强问题,针对该商用车复合空气悬架系统开展动力学特性仿真分析与优化研究。首先基于空气弹簧准静态拉伸-压缩试验建立了不同气压下的刚度特性模型,进而通过整车多体动力学仿真研究了该车辆在随机和脉冲输入下的振动特性。其次,利用Isight、Matlab和Adams/Car建立了整车平顺性联合仿真分析模型,通过试验设计法对复合空气悬架系统参数进行灵敏度分析,确定了对整车平顺性能影响较大的参数。最后以影响较大的参数为设计变量,基于构建的联合仿真平台和NSGA-Ⅱ优化算法进行了整车随机和脉冲输入下的平顺性优化。优化后的平顺性仿真分析结果表明,在随机输入下,驾驶员处的加权加速度均方根值降低了13.6%、乘员处降低了25.6%,在脉冲输入下,驾驶员处最大垂向加速度降低了15.9%、乘员处降低了29.4%,整车平顺性显著提升。

摘要：目的研究精密多步冲压成形过程中圆筒形件出现的成形性问题。方法基于正交试验设计和极差分析方法、BP神经网络建模以及遗传算法得到最优工艺参数,研究制件成形过程中相关工艺参数对减薄率的影响。结果通过正交试验设计和极差分析,获得各参数对极大减薄率的影响主次顺序为拉延摩擦因数>拉延压边力>反拉延摩擦因数>反拉延压边力,相对最优工艺参数如下:拉延摩擦因数为0.200、反拉延摩擦因数为0.100、拉延压边力为50 kN、反拉延压边力为30 kN。极大减薄率的仿真极值为0.1444、极小减薄率的仿真极值为-0.1277;以极大减薄率为成形质量评价指标,经BP神经网络建模并结合遗传算法寻优,获得最优工艺参数如下:拉延摩擦因数为0.200、反拉延摩擦因数为0.159、拉延压边力为55 kN、拉延压边力为40 k N,极大减薄率预测值(0.1349)与仿真值(0.1401)的相对误差仅为3.7%,优化后的制件成形质量良好。结论所提出的方法对量化调整制件的成形工艺具有良好的工程应用价值。

摘要：在一台1.5 L废气涡轮增压进气中冷4缸汽油机上,进行了缸内直喷氢气系统设计,试验研究了氢气直喷发动机在不同过量空气系数(λ)燃烧模式下的NO_(x)、HC、CO排放特性。研究结果表明:氢气发动机相比于汽油原机,经济性改善超30%;氢气发动机转速为2000 r/min、负荷为0.2 MPa和0.28 MPa时,过量空气系数以及负荷对NO_(x)排放量有较大影响,当氢气以λ为1.1左右在发动机上稀薄燃烧时,NO_(x)排放出现峰值,负荷越高,NO_(x)峰值排放越大,且低负荷时燃烧相位保持在上止点后8°的最优水平,高负荷时可以通过稀薄燃烧模式和调整点火提前角控制燃烧相位到最优附近;在所有试验工况范围内,通过加装电动增压器可实现过量空气系数接近3的超稀薄燃烧模式,当λ大于2.7时,NO_(x)排放接近0,同时通过优化活塞环组张力,可以有效降低由于机油消耗产生的HC、CO到5×10^(-6)以下,达到近零排放水平。

摘要：针对复杂边界特征的钣金件级进冲压成形中经常会出现零件产品内外边界超差的现象,以一副复杂边界车身内板左、右件为研究对象,首先,设计了毛坯的10工位排样图,并以毛坯排样图为基础,逐步建立了制件的单工位全工序有限元模型,对板料的冲压成形性进行了仿真分析,确定了合理的冲压成形工艺参数与方案;其次,采用CAD/CAE技术,设计了毛坯的初次激光料带模型,并通过试模、检测和激光料带再设计对激光料带的目标形状进行逐次寻优。结果显示:经过两次试模后,快速获得了合格的实冲零件产品,表明激光料带试模法能够指导复杂边界车身钣金件级进模冲裁工位的快速设计,从而提高复杂边界钣金件级进模的设计效率。

摘要：为避免冲压过程中多弯角结构引起的零件内部孔形和外部轮廓的边界误差导致级进模技术实施失败,以多弯角车身钣金件为对象,分析了制件的多弯角冲压成形工艺方案,设计了毛坯排样图;其次,应用单工位全工序有限元法(FEM,Finite Element Method),分析了零件的冲压成形过程,验证了冲压工艺参数与工艺方案的可行性;再次,以所设计的毛坯排样图为基础,对多弯角车身钣金件级进模进行结构概要与工序结构设计,设计并制造了1套13工位级进模;最后,进行了实冲试验,试验获得的制件外观质量好、表面光滑、无起皱与破裂等成形性问题,且关键成形部位精度达到了零件图的设计要求。试验表明:所设计的级进模能够满足企业的生产要求,且设计过程是合理的。

摘要：发动机油底壳外形复杂且具有较高的形位精度与批量化生产要求,导致其冲压加工综合实施难度大。通过多工位传递模技术实施,实现了零件自动化与批量化生产。首先,对发动机油底壳工艺进行分析,采用CAE技术驱动模面设计与有限元建模,通过单工位全工序建模方法,模拟了板料的多步冲压成形过程;然后,通过多工位传递模技术的实施,设计了1套8工位自动线传递模,并进行了实冲试验。试模所获制件表面光滑、成形性良好且形位公差符合要求。为高精度深拉延件的传递模开发提供了参考。

摘要：通过对一台增压汽油直喷(gasoline direct injection,GDI)发动机活塞和凸轮型线的重新设计实现了高压缩比米勒循环,并在此基础上引入了废气再循环(EGR),研究了不同压缩比米勒循环和EGR综合作用对发动机的性能影响。结果表明:增大压缩比和采用米勒循环技术对爆震影响存在取舍(trade-off)关系,低速全负荷下高压缩比米勒循环相比原机油耗略有上升;而低压冷EGR技术由于缸内稀释冷却作用可以优化燃烧相位,对外特性工况有效燃油消耗率有明显的改善作用;在部分负荷工况下,压缩比的增加和米勒燃烧循环可使油耗较原机下降6.3%,在整合低压冷EGR技术后,油耗进一步下降3.1%。可以得出结论,合理地增加压缩比,采用米勒循环技术并匹配低压冷EGR技术,可以大幅改善发动机的燃油经济性。

摘要：轿车油底盘在冲压成形时会出现拉裂、起皱的现象,通过Autoform软件对轿车油底盘的CAE工艺性分析,采用拉延筋、增大凸模圆角等方法来消除缺陷。对轿车油底盘设计出一套合理的工艺成形方案和连续模,最后,通过冲压实验验证模具结构设计的合理性。冷冲压模具CAD/CAM/CAE分析可以大大提高模具的设计质量,缩短模具的设计周期,提高模具的生产效率。

摘要：通过对一款涡轮增压GDI发动机凸轮型线和活塞形状的设计,研究了不同压缩比米勒循环发动机对增压GDI发动机的燃烧、缸压、排放和油耗等方面的影响。结果表明,对于米勒循环的GDI增压发动机,在外特性会损失一部分最高功率,但是能在一定程度上降低油耗;在部分负荷,米勒发动机减少了泵气平均有效压力,从而对降低燃油消耗率的作用比较明显,同时由于米勒效应导致燃烧温度降低,使得NOx排放得到显著改善,但是在低负荷时THC排放会有所上升。