汽车整车设计开发过程中的CAE分析(上)

“汽车设计开发过程中的CAE分析包括多体动力学分析，整车性能分析、强度和疲劳寿命分析、结构动力学分析、模态分析、NVH分析、刚度分析、安全性分析、冲压成型分析、电磁兼容性分析、热结构耦合分析、流体力学分析、优化分析等。分析的对象涉及到整车、系统、零部件等。”[编者按]     

有限元分析在客车轻量化设计中的应用

采用HYPERMESH软件建立某大型公路客车的有限元模型,对整车结构使用OPTISTRUCT软件进行有限元分析。依据分析结果,在保证整车结构运行刚度和强度的情况下,对整车结构进行轻量化设计。最后对轻量化结构进行侧翻分析和优化设计,以保证整车上部结构强度的侧翻安全性。     

汽车动力学特性仿真分析与ADAMS软件

章讨论了多体动力学的概念、方法在汽车设计领域中的应用，阐明了ADAMS软件的理论基础和计算、求解方法及其应用于整车系统动力学特性仿真模型建立，分析优化的关键步骤和原则。     

基于ADAMS的节能车模态分析

为优化节能参赛车辆的结构设计,利用ADAMS软件建立了节能车的多刚体动力学模型,对整车进行了模态分析,得出了该车16阶固有频率;应用频域分析法,得到节能车在所研究路面上以不同车速行驶时xs,ys,zs3个方向的振动加速度曲线,得出了整车结构对车辆动态响应和固有特性的影响规律,指出调整节能车悬架结构参数和改变整车的固有频率,能明显改善汽车的行驶平顺性。     

大客车车身结构动力学建模与随机响应分析

建立了某型全承载式车身结构大客车包括蒙皮和固定玻璃在内的完整的动力学有限元模型,合理地模拟了该车使用的空气弹簧悬架,通过与理论模型求解结果对比,验证了模型的正确性。运用结构动力学的频域求解方法,在模态分析、频率响应分析的基础上,进行了大客车整车结构的动应力随机响应分析。     

浅析纯电动新能源汽车整车正向开发总布置设计

汽车整车正向开发中总布置设计占据着极其重要的地位,对汽车驾驶舱,车身的结构和其他结构等方面的尺寸和布置有着重要的影响。基于此,文章在汽车整车正向开发总布置设计的角度出发,从汽车整车总布置、竞品分析、整车性能等几个方面来分析汽车整车正向开发总布置设计工作。     

悬架K&C特性对车辆操控性能影响的分析

悬架系统设计开发是底盘开发的重要环节,对于整车操控性能有至关重要的影响。本文以某A级车的大量KC数据为基础,利用面向总成特性的整车动力学仿真软件CarSim分析悬架KC特性变化对整车操控性能的影响,并运用试验统计学中的DOE试验设计方法计算各特性车辆操控性能指标的主效应,得到了悬架KC特性影响整车操控性能的规律,在设定悬架性能目标时重点关注,为整车开发早期的结构选择和后续的结构设计提供了依据。     

ADAMS在汽车制动分析中的应用研究

本文首先运用ADAMS／View建立了整车运动学模型及动力学模型。模型验证成功之后，以制动性分析为例，对整车进行动力学分析。通过分析仿真结果，可以较全面的评价和预测整车的动力性能。同时提出对该软件的二次开发，通过开发新模块，以提高工作效率，缩短开发周期和降低成本。     

变速器与整车的布置匹配研究

文章对变速器在整车布置匹配过程中涉及的布置位置、结构匹配、空间和装配工艺性等问题进行了分析,并论述了变速器与整车动力性、经济性、NVH、操纵等性能的匹配方法,整车各项性能达成开发目标的同时,保证了最大通用化率和最短开发周期。     

商用车驾驶室柔性限位结构的仿真分析

分析了商用车全浮式驾驶室悬置柔性限位结构的原理，利用现代多刚体动力学仿真系统建立了基于整车的柔性限位模型，并进行了仿真计算，分析了特定结构下的限位能力和冲击加速度,为我国驾驶室悬置系统的设计开发人员提供了良好参考。     

拖曳臂式扭杆梁后桥的设计流程和方法

针对AO和A级车常用的拖曳臂式扭杆梁后桥,论述其设计流程和设计方法;主要涉及整车、子系统要求、后桥选型、车辆动力学、CAE分析以及试验认证等方面;比较完整和系统地讨论了整个开发过程.     

基于性能开发的整车正向开发体系浅析

整车正向开发体系是整车开发成功的重要保障.通过对整车结构开发、性能开发的经验积累,以及对整车正向开发体系的分析、研究和实践,浅要分析基于性能开发的整车正向开发体系的流程共性点,从而探讨自主研发的结构与性能并重的整车开发体系建设和完善上应关注的重点.     

轮胎运动包络计算分析流程和方法

主要针对乘用车常用的麦弗逊式前悬架,论述此悬架型式下轮胎运动包络计算分析的流程和方法,涉及整车、子系统要求、车辆动力学及试验验证等方面的内容,比较全面的讨论了整个计算分析过程.     

基于ADAMS／Car的整车操纵稳定性影响因素探讨

针对轿车悬架系统对车辆操纵稳定性有较大影响,利用机械系统动力学分析软件ADAMS建立了带有转向系统的某轿车模型。通过改变汽车的质心高度、质心前后位置、前悬架刚度、整车载荷和前后轮的侧偏刚度等汽车结构参数,以转向盘转角阶跃输入为例进行整车仿真,利用得到的仿真曲线对比分析这些汽车结构参数对操纵稳定性所造成的不同影响。     

电动汽车驱动防滑控制方法对比分析

首先概述了电动车整车系统动力学控制的特点,再者对比分析了PID控制、模型跟踪控制以及动态自寻最佳滑转率的滑模变结构控制三种驱动防滑控制算法的优缺点,最后对后两种控制方法的鲁棒性进行对比分析,得到了动态自寻最佳滑转率的滑模变结构控制抗干扰性较强的结论.     

基于ADAMS/Car的整车操纵稳定性影响因素探讨

针对轿车悬架系统对车辆操纵稳定性有较大影响,利用机械系统动力学分析软件ADAMS建立了带有转向系统的某轿车模型。通过改变汽车的质心高度、质心前后位置、前悬架刚度、整车载荷和前后轮的侧偏刚度等汽车结构参数,以转向盘转角阶跃输入为例进行整车仿真,利用得到的仿真曲线对比分析这些汽车结构参数对操纵稳定性所造成的不同影响。     

电动汽车多自由度整车建模与仿真分析

多自由整车动力学模型是开发电动汽车虚拟样机的核心技术。为研究不同自由度整车动力学模型的适用工况,文章根据经典的汽车动力学思想,利用Matlab/Simulink分别建立了整车动力学模型DOF_2、DOF_7和DOF_10,并进行了单移线工况的仿真实验。实验结果表明,2自由度和7自由度整车模型可适用于模拟低速转弯的行驶工况,10自由度整车模型可适用于模拟低速转弯和高速转弯等多种工况。综上,文章所建模型可为不同工况下整车控制和自适应巡航等项目提供研发平台。     

整车多体动力学模型的建立、验证及仿真分析

利用多体动力学方法建立了某轿车的整车非线性多体动力学模型,模型中考虑了前后悬架、转向系统的详细几何结构参数,以及连接处的橡胶衬套、阻尼器的非线性特性,轮胎采用M agic Formu la模型。对所建模型进行了多种试验验证,并分析了该样车的操纵稳定性等相关特性,仿真结果表明所建整车多体模型有较高的精度。     

特种越野车转向杆系的运动学分析计算

1前言 汽车转向系统的动力学和运动学分析是进行整车总布置设计和整车通过性校核的重要内容,也是研究汽车平顺性、操纵稳定性等性能的基础.传统转向系统的设计方法是依赖已有的产品,经过类比分析后进行局部改动,近似地满足功能要求,零部件的结构一般得不到改进,更无法做到经济合理.同时,随着重型越野车系列化的发展,新产品更新换代的加快,转向系统的设计周期也将大幅度缩短.因此,为了实现重型越野车转向机构设计的合理性和快速性,并对其性能进行分析,采用先进的计算机仿真技术显得十分重要.     

车辆动力学建模及试验验证

为实现对某商用车辆的性能评估、参数优化设计,利用MSC.ADAMS/CAR软件建立了整车动力学模型,在多体动力学的理论基础上,充分考虑减震器、橡胶衬套等元件的非线性特性。通过对整车动力学模型进行仿真分析,将悬架特性曲线与利用KC试验台得到的相应特性曲线进行比较分析,证明该多体动力学模型的合理性和适用性。