轿车车门结构优化设计

利用Hyperworks软件对车门结构进行有效的参数修改与优化设计,以质量为目标,扭转刚度和频率为约束,在车门相对原始设计质量减少的情况下,提高了扭转刚度及一阶频率.通过不同优化方案对比,提出车门设计变量的选择原则,提高优化效率.     

轿车车门的模态计算和组合式优化分析

以模态分析理论为基础,通过有限元软件HyperWorks对车门进行了模态分析,考察了该车门的刚度特性;并用拓扑优化中的变密度法,通过HyperWorks对轿车车门进行了拓扑与形貌的组合分析,得到了高刚度、轻质量的设计方案。     

轿车车门的模态计算和组合式优化分析

以模态分析理论为基础,通过有限元软件HyperWorks对车门进行了模态分析,考察了该车门的刚度特性;并用拓扑优化中的变密度法,通过HyperWorks对轿车车门进行了拓扑与形貌的组合分析,得到了高刚度、轻质量的设计方案.     

基于计算机模拟的车门下沉刚度改进设计及模态分析

针对某车门下沉刚度问题,提出了提高车门下沉刚度的多种改进设计方案,通过有限元方法对各改进方案进行了变形量和应力计算,经比较分析,得到可行的改进方案。并计算分析了改进后车门的模态特性,为车门的改进设计提供理论依据。     

结构模式对转向架构架扭转刚度的影响

将客车转向架焊接H形构架简化为由等截面直梁组成的模型,通过考察各梁在扭转载荷下的变形分布,研究降低构架扭转刚度的措施,并采用有限元方法对理论分析结果进行了验证。计算结果表明:侧梁上盖板开槽能使构架扭转刚度降低3%;改变横梁截面形式后,构架扭转刚度将减小19%,构架在超常载荷下的最大von_Mises应力降低3%。分析结果表明:构架侧梁上盖板开槽对其扭转刚度影响不大,并将引起局部区域较强的应力集中;横梁弯曲与扭转刚度对转向架构架扭转刚度有较大影响,将无缝钢管横梁改为箱型梁能够显著降低构架扭转刚度;同时,由于扭转刚度降低,构架在超常载荷下最大von_Mises应力也有所降低,轨道扭曲载荷对构架强度的影响减弱。     

轿车白车身动静态性能及灵敏度分析

建立了轿车白车身有限元模型,应用HyperWorks软件进行动静态性能分析,得到白车身的弯曲刚度和扭转刚度及前10阶自由模态的固有频率和振型,同时对弯曲刚度、扭转刚度、1阶弯曲频率和1阶扭转频率进行评价。在此基础上,采用直接灵敏度和相对灵敏度结合的方法对白车身各部件进行灵敏度分析。结果表明:白车身弯曲刚度、1阶弯曲频率和1阶扭转频率满足要求,扭转刚度不满足要求,需要提高,同时灵敏度分析为白车身性能的优化提供了参考价值。     

基于相对灵敏度的纯电动汽车白车身轻量化设计

基于相对灵敏度对纯电动汽车白车身进行轻量化设计,对电动汽车白车身进行静刚度分析。以白车身框架板件厚度为设计变量,运用相对灵敏度分析排除影响轻量化较小的设计变量,以弯曲刚度和扭转刚度满足国际设计值为约束,质量最小为设计目标,对白车身进行轻量化计算,并与轻量化前的白车身进行对比。结果表明扭转刚度提升了15.7%,达到国际设计要求,白车身质量减轻了7.36%。     

动车组车体车门设计及模态性能改进

车体模态频率是影响车体性能的重要动力学参数,车体模态计算和分析是设计过程中的重要内容.建立了城际动车组铝合金车体有限单元模型,用有限单元法计算了车体模态,分析了车门位置、车门高度、车门宽度、中间车门与窗口之间的距离对车体模态频率的影响.研究表明:车门位置、高度均对车体模态有较大影响,两端车门向车体两端移动可以提高车体一阶垂弯模态频率,降低中间车门高度可以明显提高车体一阶扭转模态频率.通过重新布置车门位置、修改车门尺寸及门框结构,在保证车体重量不变的情况下使车体模态频率得到了较大提高.     

动车组车体车门设计及模态性能改进

车体模态频率是影响车体性能的重要动力学参数,车体模态计算和分析是设计过程中的重要内容.建立了城际动车组铝合金车体有限单元模型,用有限单元法计算了车体模态,分析了车门位置、车门高度、车门宽度、中间车门与窗口之间的距离对车体模态频率的影响.研究表明:车门位置、高度均对车体模态有较大影响,两端车门向车体两端移动可以提高车体一阶垂弯模态频率,降低中间车门高度可以明显提高车体一阶扭转模态频率.通过重新布置车门位置、修改车门尺寸及门框结构,在保证车体重量不变的情况下使车体模态频率得到了较大提高.     

弹性阻尼耦合轮对铁路客车系统横向稳定性

首次将弹性阻尼耦合轮对应用到客车系统中 ,并采用特征值法对该系统横向稳定性进行了分析。指出将弹性阻尼耦合轮对模型的扭转刚度和扭转阻尼分别取不同的值 ,可与阻尼耦合轮对、扭转弹性轮对以及独立轮对模型统一。研究结果表明 ,采用弹性阻尼耦合轮对模型 ,选取适当的扭转阻尼和扭转刚度 ,可以提高车辆蛇行临界速度。     

基于Hyperworks的汽车背门扭转模态频率灵敏度分析

采用一种新的方法进行汽车背门扭转模态频率的灵敏度分析,将内蒙皮划分为不同的区域,以厚度的变化来表示表面特征变化所带来的刚度变化.对背门的各个加强件和内蒙皮的不同区域的厚度进行参数化.利用Hyperworks软件进行灵敏度分析,精确求解出加强件的贡献大小与内蒙皮各个部位的贡献大小.对于正因子部件要其提高刚度,负因子部件则要消弱其刚度.分析结果精确地指出了下一轮设计的重点部位.     

基于分析和试验的微型客车白车身刚度研究

采用有限元方法分析了某微型客车自车身扭转刚度和弯曲刚度,以及车身局部变形等刚度特性,并用试验数据验证了分析结果.其结果表明:该车身扭转刚度较低,后门框变形较大,需要改进设计.指出采用车身刚度与质量比参数来综合评价白车身刚度性能更为合理.     

FSC车架静态性能的有限元分析与试验验证

利用试验测试车架挠度,验证该工况下大学生方程式赛车(FSC)车架有限元模型的正确性。在此基础上对车架的弯曲静载、转弯、刹车工况及扭转刚度进行有限元仿真,保证了结果的可靠性。通过数值分析说明车架强度、刚度满足设计要求。     

基于HyperWorks的车门外把手拓扑优化设计

拓扑优化技术的应用在汽车零部件结构优化和轻量化设计、车身结构设计中有着十分重要的现实意义。本文基于HyperWorks的拓扑优化技术探讨了车门外把手轻量化的可行性。根据外拉式车门外把手的受力与约束情况,对某轻型载货车门外把手原始结构进行了静力分析,并建立了外把手的拓扑优化概念模型;在外把手拓扑优化结果的基础上,对车门外把手进行了二次设计;将二次设计后的车门外把手新结构与原始结构进行了对比分析,结果表明:新结构在维持原有强度、刚度基本不变的情况下,质量较原始结构减轻了28.79%。     

天然气牵引车车架轻量化研究

建立了某公司生产的天然气牵引车车架有限元模型,通过静动态分析得到了车架的刚度和典型工况下的强度及车架前4阶振动的固有频率和振型。以刚度最大为目标以体积分数为约束,应用基于OptiStruct的拓扑优化技术获得了弯曲、纯扭转和弯扭组合工况的拓扑优化材料分布图。根据拓扑优化结果对该车架进行二次设计,将鞍座前横梁改进为抗扭能力更强的新型横梁并在纵梁内侧前吊耳处加装一对衬板以提高局部刚度。对改进后车架结构进行尺寸优化以确定车架各结构最佳板厚。分析结果表明:最终优化得到的车架综合性能优于原车架,并实现了减重13.82%。     

凹梁式半挂车车架的动静态特性分析与计算

考虑悬架系统刚度的非线性变化因素,建立了凹梁式半挂车车架的有限元模型,基于ABAQUS软件进行满载工况的静态分析,利用经典力学方法对纵梁进行应力分析和计算,最后采用Block-Lanczos法对车架进行自由模态分析。结果表明:车架强度和刚度均满足设计要求,同时扭转和局部刚度需要加强。     

基于AVL Designer的曲轴扭振仿真软件关键问题研究

讨论AVL Designer软件在发动机曲轴扭振计算过程中需要注意的3个关键问题:载荷数据、曲轴刚度数据和扭振结果分析。缸压传感器测量获取的载荷数据比Boost软件计算更加精确。曲轴刚度数据由试验、有限元计算或AVL Autoshaft计算获取。扭振结果分析包括临界转速、节点位置等。     

车身结构中常用薄壁构件的刚度分析

本文利用有限元法计算了车身结构中常用的几种薄壁截面梁的弯扭刚度。在分析比较的基础上 ,从轻量化的角度出发 ,确定出弯扭刚度最佳的截面形状。对礼帽型组合薄壁截面梁进行了基于几何模型和基于有限元模型两种方式的参数研究。得出梁的弯曲刚度随其各个特征尺寸变化的规律。为薄壁构件的选型及刚度设计提供了依据。     

货车车架尺寸优化设计

以某货车车架为原型,研究车架的实际工况、载荷条件,以建立合理的力学模型,对车架进行强度、刚度进行系统的分析,提出合理的结构尺寸优化方案,在满足强度、刚度性能条件下,体积减少了23.9%。