基于正交试验设计的微型轿车侧撞安全性研究

针对某微型轿车侧撞安全性较差的实例,按照C-NCAP侧撞试验的要求建立了该车侧撞有限元模型,并对其有效性进行验证;根据该车特征确定了车门内板对应骨盆位置侵入量与胸部位置侵入速度这两个车身侧撞安全性评价指标;接着结合正交试验设计与有限元仿真,通过少量的运算次数,准确地找出对侧撞安全性影响显著的因素;最后有针对性地进行设计优化,结果大幅度提高了该车的侧撞安全性.研究结果的准确性在随后的C-NCAP侧撞试验中得到验证.     

柴油机结构振动和辐射噪声特性研究

集多体动力学方法、有限元方法、声学边界元方法于一体,对某柴油机结构振动和结构辐射噪声特性系统地开展了数值预测和分析工作。通过模态试验数据修正了发动机各部件及组合结构有限元模型,确保了有限元模型的合理性。由计算所得发动机结构表面的振动速度值和试验值变化趋势一致,在部分频率段吻合较好。基于表面振动速度法通过Matlab编程获得了各部件的声功率级及其排序,能够有效地指导低噪声设计工作。通过有限元和边界元方法分别对不同激励工况下发动机结构振动响应和声学响应进行了预测,通过分析可知,在低频段范围内活塞激励和燃烧激励相对阀系激励对整机辐射噪声的影响大,高频段辐射噪声主要集中在1 700Hz左右频段,其中,阀系激励对该频段范围内辐射噪声的影响较大。     

土压平衡盾构机密封舱土压力控制模型

基于有限元数值模拟方法,建立盾构机密封舱土压力的控制模型。通过分析盾构土压平衡的掘进参数之间及其与土舱压力间的相互关系,提出盾构机密封舱土压力优化控制模型。数值模拟结果表明：在保持推进速度不变的情况下,通过对密封舱内土压力的实时监测来控制螺旋输送机转速的实时变化,可控制密封舱内土压力在设定的范围内,从而实现土压平衡。     

基于仿真设计的电动汽车正面碰撞研究

以显式动态有限元理论为基础,利用LS-DYNA对某型电动汽车正面碰撞进行了仿真研究。使用HYPERMESH对几何模型进行了网格划分。有限元模型中分别使用点焊和节点耦合的方法模拟车身焊接及电池与底架的螺栓连接。通过对仿真模型的虚拟实验分析,对汽车底架结构进行了改进设计并对电池组的碰撞安全性进行了考察。对改进后的车身进行了正面碰撞仿真和正面碰撞试验,结果表明,仿真结果比较准确地反映了该车实际碰撞过程,改进后的底架结构有效地提高了驾驶室处底架的刚度,减小了横梁的弯曲变形,将车门的变形量控制在可接受范围内。     

中型客车驾驶室正碰结构安全性仿真研究

建立半承载式中型客车的正面碰撞有限元模型,采用LS-DYNA软件进行仿真分析。结果表明,该车驾驶室变形较大、完整性较差,需对客车前部吸能结构进行优化设计。     

微型客车白车身大开口变形有限元分析

通过建立某微型客车白车身有限元模型，应用有限元求解器对弯曲和扭转工况下该车车身大开12＇的变形进行了分析。结果表明，大开口变形有限元分析结果与同类型微型客车白车身试验数据相近，有限元模型和分析求解过程正确；变形分析结果说明该车身结构满足基本力学性能要求。     

新能源商用车车架性能仿真分析

车架作为衔接底盘与车身的桥梁时刻承担车身、附件及货物的重力,同时承受着各种路面激励和发动机激励,因此车架的性能直接影响到汽车的舒适度和驾驶体验。本文利用Optistruct 软件搭建车架有限元模型,对某车架进行仿真分析,并根据仿真结果对车架进行模态分析和刚度分析,从而评估车架性能是否满足要求。结果表明：所研究车架因发动机激励而产生共振的可能性较小,其刚度性能良好,具有较好的抗变形能力,强度性能也满足材料屈服要求,基本符合设计要求。经过车辆路试,该车架未发生性能问题,证明了该方法的准确性,可为商用车车架性能的仿真设计提供参考。     

骨架式轿车车身有限元分析

传统轿车开发需要大量模具支持,开发周期长,费用高.文章对某骨架式轿车车身进行了有限元分析,计算了该车在弯曲、扭转、转弯及制动4种工况下的应力及变形,并进行了模态特性分析.分析结果表明,该骨架式轿车车身满足强度和刚度的要求,振动频率不在轿车的频率范围内,不会发生共振;整车前悬架的承载质量较大,使得前悬架部位应力值较高,同时,车身的后部局部刚度偏大,指出此分析结果可以为该车车身的改进设计提供理论依据.     

行人激励载荷下大跨径异形天桥抗震支座设计研究

为了解决抗震支座弯矩受到行人不确定激励载荷影响，出现参量获取不全面的现象，导致支座抗震效果不佳这一问题，进行了行人激励载荷下大跨径异形天桥抗震支座设计研究。首先，考虑到行人对桥梁激励的不确定性，设置了多种载荷激励类型，并提出利用区间过程法来描述桥上行人的不确定激励，使用自相关系数函数分析在行人激励载荷作用下的桥梁非随机振动情况；其次，利用有限元软件中的单元构造了抗震支座模型，并对桥梁位移、桥墩弯矩、桩基弯矩进行数值模拟；最后，将支座参量数值模拟结果代入有限元模型中，设计出一种双曲面球抗震支座结构。结果表明，设计的支座在慢跑、快跑情况下纵向弯矩与实际数据之间的最大误差分别为25 k N·m、250 k N·m，横向弯矩与实际数据一致，说明根据数值模拟结果设计的支座能够起到良好减震效果。     

混合动力大客车车身动静态特性分析

对某混合动力客车车身结构进行了有限元分析，计算了该车在弯曲、转弯、制动及扭转4种工况下的应力及变形，并进行了模态特性分析。分析结果表明，设计的车身满足强度和变形的要求，振动频率不在大客车的频率范围内，不会发生共振。分析结果可以为客车车身的改进设计提供理论依据。     

基于试验设计的汽车侧面碰撞结构改进

采用PAM-CRASH软件建立了某轿车的侧面碰撞有限元模型,对该模型进行有限元分析,并通过试验验证了其有效性。根据上述仿真和试验的结果分析了原结构存在的缺陷,提出了可能的结构改进措施,再采用正交试验设计分析了各结构参数对乘员伤害的影响程度,初步选定了结构改进方案。最后通过全因子试验确定了两处关键结构的具体参数。结果表明,改进后该车在侧面碰撞中的假人伤害指标得到改善,基于C-NCAP的假人得分由12分提高到13.2分。     

二分之一车辆悬架系统的动力学仿真研究

建立了二分之一车辆悬架系统的数学模型,应用MATLAB/Simulink建立该系统的仿真模型,对车辆以两种速度分别通过台阶和坡路时悬架各性能指标的响应进行研究,分析不同路面激励、不同速度对悬架性能的影响;提出在悬架设计时应考虑车辆行驶在特殊路面的情况以实现悬架参数最佳匹配,从而使悬架性能达到最优,扩大悬架在更大范围内的适应性和实用性。     

某型载货车车架结构轻量化设计

建立了某型载货车车架结构的应力分析有限元模型，计算了多种工况下车架结构的应力分布并以已有的试验结果进行验证。在此基础上，提出该车架结构的轻量化设计方案。并进行了改进设计后车架结构的强度分析。确定了合理的轻量化设计方案。     

考虑不平衡力矩作用下的转体球铰设计方法研究

针对平转法转体桥梁转体球铰常规设计法忽略不平衡力矩造成球铰设计安全储备不足或后期转体困难等问题,提出考虑不平衡力矩作用下的转体球铰设计方法,以成都某T构转体桥为背景进行研究。采用MIDAS FEA软件建立转体球铰部分有限元模型,分析钢制球铰半径改变对结构受力的影响规律;然后推导不平衡状态下球铰应力计算公式,通过转体结构的受力关系,根据撑脚是否着地的设计目标,按结构对称与非对称,给出球铰半径的确定方法,进而确定启动力矩等其他设计参数;最后结合转体桥梁工程实例验证该方法的适用性及准确性。结果表明：考虑不平衡力矩作用下的球铰设计方法适用于当前不同转体工程实例,其适用范围更广、安全性更好;转体球铰设计时应预先考虑不平衡力矩对球铰设计的影响。     

三缸发动机缸体及平衡轴强度分析

三缸机相对于其他多缸机平衡问题更加复杂,可采用平衡轴设计来抵消发动机工作中的不平衡力矩,而增加平衡轴后发动机结构强度面临挑战。以某三缸发动机升级机型的结构强度为研究对象,搭建动力学模型获取发动机缸体所受的工作载荷,搭建有限元模型对平衡轴及缸体进行应力分析,使用疲劳软件对缸体进行疲劳强度校核。最后通过应变测试对仿真结果中的危险位置进行验证,保障发动机结构强度设计可靠性。     

利用计算机仿真技术预测车身零件疲劳寿命

为缩短新车开发周期、节约样本制造费用，本文提出了一种在计算机仿真环境中预测车身零件疲劳寿命的新方法。以某轻型客车为例，首先建立了该车的整体有限元模型。然后将采自试车场的典型路面谱作用于轮胎与路面 的接触点进行随机激励。不仅首次在计算机上模拟了汽车随机振动过程，而且得到了关键部位的加速度和动态应力响应及其相应的功率谱密度。最后，应用随机振动和疲劳累积损伤理论对仿真结果进行后处理，估算出该车在一定速度下连续行驶的疲劳寿命。其分析结果显示的危险部位与道路试验基本一致。     

基于统计能量分析和半无限流体方法的轿车车外噪声预测

阐述了结构各子系统间的功率平衡方程,介绍了半无限流体方法的基本假设,利用统计能量分析(SEA)及半无限流体方法,建立了轿车车外噪声预测模型;通过有限元方法、稳态能量流方法和理论计算方法,分别确定了轿车SEA模型子系统的模态密度、内损耗因子和耦合损耗因子;通过试验和计算流体动力学方法确定了轿车SEA模型的激励;对施加激励后的模型进行了车外噪声分析预测,并将预测结果与试验结果进行了对比。结果表明:采用SEA和半无限流体方法对车外噪声预测,不仅可以得到可靠的预测结果,简化建模步骤,而且能够满足工程上汽车产品在开发设计阶段对车外噪声预测的要求。     

基于ECE R66法规的客车侧翻碰撞安全性能的仿真与优化

建立了某型号客车的有限元模型,依据欧洲ECE R66法规要求进行了客车动态侧翻碰撞过程的仿真,评价了该车上部结构的变形及其侵入乘员生存空间的状况,仿真分析结果与试验数据一致性较好,说明该有限元模型是准确的.根据多方案仿真结果,对顶横梁、窗立柱等结构进行改进设计,有效提高了其抗变形能力,改善了该车的侧翻安全性能.     

悬索桥桥塔挂缆前后动态特性分析与测试

通过有限元分析和基于环境激励的模态试验分析,研究了润扬长江公路大桥南汊悬索桥挂缆前后桥塔的动态特性。在分析挂缆后桥塔动态特性时,将上部结构的作用转化为弹性约束,建立了等效模型进行分析,推导了主缆等效约束刚度的近似计算公式。结果表明:挂缆前后桥塔顺桥向动态特性变化较大,横桥向变化较小;等效有限元模型是合理的,悬索桥的振动可以分为2种体系运动,塔的振动特性可以单独取出进行分析。该结论为验证设计理论和后期维护提供了重要依据。     

新型运动休闲汽车车架结构设计与优化

目前在国内市场上难以找到一款性能和价格合适,在特定场合使用的运动休闲汽车。国外出现的一款倒三轮车可以作为借鉴,该车结构和功能上兼备四轮汽车与摩托车的特点,能够满足具备一定运动性能及大幅度降低制造成本的要求。文中简述了该车车架的设计思路,构建模型对其进行了静强度、静刚度及模态的有限元分析,评估车架的性能水平;对该车尺寸进行了优化,改进性能上不合理的地方,同时实现结构减重。