摘要：针对某全地形车质量偏大的缺陷,提出一种基于刚度和模态灵敏度的全地形车车架轻量化方法。构建全地形车车架有限元模型并验证仿真模型的精准性;分析车架的弯曲和扭转刚度以及3种典型工况下的强度;采用相对灵敏度方法筛选设计变量,基于弯曲和扭转刚度的仿真分析,以质量最小为目标,1阶模态频率、扭转刚度和弯曲刚度为约束条件,对全地形车车架结构进行轻量化优化;将优化模型与基准模型进行综合对比,采用3种典型工况进行验证。结果表明:在弯曲刚度和扭转刚度分别提高4.9%和9.5%的条件下,车架总质量减少17.39 kg,降幅为7.5%。优化后的车架在水平弯曲、极限扭转和紧急制动3种典型工况下的应力分别降低15.0%、2.6%和8.8%。

摘要：针对汽车座椅传统轻量化方法存在计算周期长,提出一种基于多种代理模型的汽车座椅轻量化设计方法。首先,建立某乘用车座椅子系统碰撞台车试验的仿真模型,并经台车试验验证。然后,结合优化拉丁超立方试验设计,以6个座椅部件厚度和3种材料类型为设计变量,通过多种代理模型对样本点进行近似拟合。最后,以质量最小、1阶频率最大为目标,以假人最大下潜量、靠背转角为约束,采用粒子群算法进行多目标优化。结果表明:相比Kriging代理模型优化结果,基于多种代理模型优化,汽车座椅多减重0.74 kg,提高了36%,1阶模态频率提高1.39 Hz,计算周期缩短80%。

摘要：以增程式纯电动汽车为研究对象,在保证其正面碰撞安全性的前提下,对其车身与关键零部件进行轻量化设计,设定了优化目标函数。对整车一阶模态对主要零部件厚度的敏感性进行分析,选取对于一阶模态影响较大的车身零部件进行轻量化设计,并建立车辆正面碰撞有限元仿真模型。通过对比轻量化设计前后白车身的弯曲模态和扭转模态,预测轻量化设计后的增程式纯电动汽车的正面碰撞安全性能。经实车碰撞试验,验证了轻量化设计后的增程式纯电动汽车具有良好的正面碰撞安全性,轻量化水平在同类车型中处于中等水平。

摘要：为研究钢铝一体化结构车身无铆钉自冲铆接接头力学性能,引入反向传播神经网络模型来描述板材厚度、板材硬度和成形接头底部直径等工艺参数与接头剪切力及剥离力强度等力学性能的映射关系。由于标准反向传播网络存在训练精度低、收敛速度慢及泛化能力差等缺陷,采用归一化法与Levenberg-Marquardt算法相结合的算法来优化神经网络预测模型连接权值,提高了神经网络模型的预测精度和泛化能力。对神经网络的预测结果进行检验的结果表明,训练后的神经网络模型能够准确有效地预测无铆钉自冲铆接接头力学性能,证实了神经元网络应用于无铆钉自冲铆接接头力学性能预测的可行性与可靠性,为优质的钢与铝无铆钉自冲铆接接头的设计提供了依据。

摘要：基于参考天棚模型主动悬架中存在力的非线性特性、参数不确定以及执行器非理想性等问题,为了削弱这些问题对控制效果的影响,提出一种用于估计非线性参量以及参数不确定、非理想执行器所引起的不确定量的线性干扰观测器,结合滑模控制建立了带有干扰观测器的控制系统;分析了天棚阻尼系数和不确定量对主动悬架控制效果的影响,给出了最优天棚阻尼的选取方法,验证了干扰观测器的有效性;最后,仿真模拟了所提出的控制算法在凸块以及C级路面行驶工况下的控制效果,结果显示:相比于传统没有观测器的基于参考天棚模型的滑模控制,所设计的含有观测器的基于参考天棚模型滑模控制算法在舒适性、稳定性以及安全性方面都有所提升。

摘要：综述现代车身轻量化技术的研究进展,包括新型钢板与铝合金的应用、采用框架结构车身、零部件整合与结构优化及新的制造工艺与成形技术等。基于先进的车身骨架结构与轻质材料相结合的思想,提出钢铝一体化车身框架结构车身。在现有钢制车身骨架结构上,应用部分铝材替代钢材,通过合理的结构组合实现一体化承载,充分发挥铝合金板材在减重及强度刚度方面的优势,实现车身结构的整体优化。提出这种车身结构的研究内容、关键技术及建立精确计算机辅助工程(Computer aided engineering,CAE)分析模型的技术路线。研究内容包括如何确定钢铝的比例、铝合金替代钢的部位、钢与铝合金结构的形状和尺寸以及零件的合理布局,钢与铝的连接机理及铝合金成形理论的研究,不同钢铝比例与不同替代部位框架结构车身对整车强度、刚度、振动、噪声、可靠性、平顺性及操纵稳定性等性能的影响规律以及整车开发规范。关键技术包括新的成形工艺技术、拓扑结构优化、连接技术、电化学腐蚀问题及基于安全的轻量化车身技术。

摘要：针对某通风制动盘制动抖动情况,采用正交试验设计方法,得到了通风制动盘各结构参数的最优水平组合。采用有限元法模拟制动盘15次循环制动,对比分析优化前后制动盘的热变形差异,得到各结构参数对制动盘热变形影响的敏感性,并利用台架试验验证了仿真分析的有效性。结果表明:通风制动盘各结构参数对制动抖动的影响敏感性由高到低顺序为盘厚、盘帽高度、颈部角度、制动盘外径、制动盘内径、颈部半径;盘厚、盘帽高度、颈部角度越大且制动盘外径及制动盘内径越小,制动抖动越小。

摘要：通过有限元软件分析国内某款增程式纯电动汽车的后碰撞安全性,利用得到的分析结果来指导和优化整车后碰撞安全性的设计。针对该款增程式纯电动汽车的结构特点,建立车辆后碰撞有限元分析仿真模型,进行了有限元理论分析计算,得到了车辆安全性能优化方案;对比增程式纯电动车型和原型车的弯曲模态、扭转模态和扭转刚度,对现有车型的车身结构方案和整车后碰撞安全性进行优化和改进设计。经实车后碰撞试验验证,改进后的设计安全结构方案完全可以满足设计要求。

摘要：为了研究结构参数对全地形车排气系统散热的影响,采用Fluent软件对排气系统进行流场分析,得到壁面的温度分布图,并通过试验验证有限元模型的准确性。以消声器内隔板孔的直径、隔板到消声器前端的距离、消声器未端圆角半径为设计变量,以排气系统壁面平均温度为优化目标,应用响应面法进行结构参数优化,得到使壁面平均温度最小的一组设计变量值。最后,对改进后的排气系统进行流场分析,并与优化前的数据对比。结果表明,通过设计变量的合理改变,重点关注的消声器处壁面温度明显下降,消声器处壁面4个测试点温度分别下降了10.3%、11.5%、8.0%、10.4%。

摘要：为了研究大量焊点快速建模及保证焊点的位置精度问题,提出了虚拟节点法以模拟点焊结构。首先在实际焊点位置处建立参考点,并把该参考点沿焊接面的法线方向向两焊接面投影,得到两个虚拟节点;焊接单元由该虚拟节点对构成,并在两虚拟节点之间引入一短梁单元来模拟焊接关系。其次,在每个虚拟节点和其周围网格节点之间建立分布耦合约束,通过耦合关系实现虚拟节点和其周围网格节点运动上的协调。经试验与比较表明,该方法仿真结果与试验结果一致性较好,比传统方法更有效地模拟实际焊点的力学行为,证实了虚拟节点法应用于模拟点焊结构的可行性。