整车模态分析中焊点模拟方法的研究

针对整车有限元模态分析中,采用刚性梁单元模拟焊点时刚度无法控制和严重依赖网格的弊端,提出采用弹塑性梁单元模拟焊点的方法.以某轻型客车为例,建立整车有限元模型,分别采用上述两种单元模拟焊点进行模态分析.与试验结果的对比表明,整车模态分析中采用弹塑性梁单元模拟焊点的方法更接近试验结果,即更为准确、有效.     

一种高倍率充电液冷模组开发与设计

针对于纯电动力电池系统商用客车设计一种基于方形锂离子电池的电池液冷系统。通过对比模组底部冷却和侧面冷却模拟结果,说明大容量高倍率充放电模组实行侧面液冷的必要性。并针对于侧面液冷方案,设计了一款标准化液冷模组。侧面液冷模组综合考虑了电芯热膨胀,以及导致冷却效果不佳的冷板与电芯侧面接触等因素。     

全承载大型客车车身骨架梁单元与壳单元模型有限元计算对比

建立某款全承载大客车车身骨架梁单元、壳单元有限元模型并分析计算,对比模态、扭转静刚度和静强度分析结果并进行了试验验证。从反映整车性能的模态和扭转静刚度分析结果看,两种模型吻合较好,且与试验结果的相对误差小;从反映整车局部性能的静强度分析结果看,两种模型计算结果存在差异,壳单元模型计算结果与试验结果较吻合,梁单元模型计算得到的应力值普遍低于试验结果。     

基于HyperMesh的某商用车白车身模态研究

文章利用HyperMesh软件对某商用车白车身建立仿真模型,研究其在自由状态下的固有频率及振型,并进行了白车身模态试验验证,将试验数据与仿真分析结果进行对比,有限元分析的频率与试验结果频率除第一阶外,其他各阶整体主要模态的频率误差在5%以内,说明有限元模型比较准确,计算结果可信,仿真结果能够很好地反映实际结构的振动特性,此白车身整体模态频率与二阶不平衡激励频率相差较远,引起整车共振可能性较小,预估整车舒适性及车身疲劳寿命满足要求。通过仿真手段评估结构特性,可节省开发试验费用,缩短开发周期,为设计提供理论依据。     

基于锂电池模组的风冷方式研究

风冷技术虽已广泛应用于动力锂电池系统,但目前锂电池系统风冷的研究主要集中在如何利用电芯间隙冷却,电芯排布方式和模组进出风口形式的设计上,然而这些方法在实际应用中具有一定的限制。针对以上问题,本文在模组底部加装导热垫及散热片,同时利用计算流体力学的方法对该技术方案进行数值模拟,并分析对比加装不同形式的散热片,电池模组内电芯温度的差异。结果表明,模组底部加装散热片能够快速的将电芯的热量传递给冷却气流,并有效降低电芯间的温差;交错翅片型散热片的散热性能优于平直翅片型散热片;翅片数量及厚度在一定程度上影响了散热片的散热性能。     

利用CFAST单元模拟焊点白车身模态分析

CFAST类型焊点单元在建模时不要求网格节点对齐,是一种效率较高的焊点模型。但是CFAST单元在车身模态分析方面的应用研究较少。详细讨论了CFAST单元的使用方法,并利用CFAST模拟焊点建立某A级轿车白车身模型进行模态分析。有限元模态分析与模态试验结果的对比表明,CFAST单元模拟焊点,在模态分析中具有较高的计算精度。     

适于整车路噪仿真分析的减震器建模研究

本文首先通过对减振器测试所得的频响函数进行数据处理与拟合,得到了减振器垂直方向的等效刚度、阻尼曲线;所得曲线可作为减振器有限元模型的数据输入。其次通过对减振器进行模态试验、仿真结果分析对比,调整了减振器有限元模型CBUSH单元的径向刚度,使仿真、试验结果趋于一致,保证了所建减振器有限元模型的有效性。通过上述试验、仿真分析工作,提供了一种可用于整车路噪仿真分析的减振器有限元建模方法。     

车身点焊连接有限元模拟方法研究

通过焊接钢板的实验模态与分析模态的对比分析,讨论了3种焊点有限元模型的模拟精度及建模时间.建立了某型轿车和微型客车的车身有限元模型,进行了轿车白车身分析模态与实验模态的对比分析,以及微型客车整车强度、实车破坏情况分析,进一步讨论了焊点模型的模拟精度.结果表明,单个梁单元可用于模拟车身模型中的点焊连接,为车身的结构分析及设计提供了有力支持.     

驱动桥总成刚柔耦合建模与试验研究

为准确分析驱动桥齿轮传动系统的动力学特性,指导驱动桥的减振降噪设计,进行了驱动桥总成的刚柔耦合建模和试验研究。首先,采用有限元法建立了齿轮、桥壳和主减速器壳体等结构模型;然后,结合用多体连接单元模拟的轴承、花键和传动轴中间支撑等部件,构建了完整的驱动桥刚柔耦合模型;最后,对驱动桥进行自由状态和整车安装状态下的模态试验。结果表明:驱动桥在自由状态的振型不能反映实际约束下模态振型;因此不能单独将驱动桥作为研究对象,而须进行包括与之相连接的传动轴和钢板弹簧等部件在内的整车安装状态下的模态试验;将轴承和花键等部件简化为多体连接单元,可在保证模型计算精度的前提下,显著提高计算速度;驱动桥模态仿真和试验结果误差在7%以内,说明驱动桥刚柔耦合模型是合理的,对研究驱动桥的振动噪声特性有一定的工程实际意义。     

圆柱型锂离子电池组热均衡性研究

首先建立水冷系统布置方案和三维模型,然后对水冷模式下圆柱形锂离子电池18650不同排列方式的冷却效果和热均衡性进行对比分析,最后对电池模组放电过程中不同点的温度进行测试。定义热比来定量描述电池模组热均衡性。仿真分析与试验验证的结果表明,电池模组几何模型和单体数量相同时,错位排列的冷却效果和热均衡性均优于并行排列,1C放电倍率下,错位排列最高温升比并行排列低2.26 K,热均衡性提高33.9%;同一排列方式下电池单体数量越多,模组热均衡性越差,当模组中单体数量由15增加到60时,并行排列热均衡性下降了5.1%,错位排列热均衡性下降6.3%;几何模型和放电倍率对热均衡性影响很小。     

轿车车身模态分析及结构优化设计

在保证车身结构力学特性的前提下,对白车身结构进行了简化,并以四边形板壳单元为主要离散单元,建立了某自主研发轿车白车身的模态分析有限元模型。通过对该有限元模型进行的自由模态分析,得到白车身的各阶模态频率和模态特性,为动态设计提供了参考依据。针对分析得到的局部不合理结构进行了零件结构和布局的优化设计,使整车刚度更趋合理。     

基于有限元的车门模态分析与优化研究

利用Patran软件和Nastran软件对车门进行了有限元建模和模态分析,得到了车门的固有频率和振型.车门的计算结果和试验结果对比分析表明,所建立的有限元模型较好的反映了原结构的振动特性;车门与整车存在相近频率.通过优化车门上部分零件的厚度可避开相近频率,为今后新车门开发打下了技术基础.     

锂离子动力电池系统热失控扩展特性试验研究

锂离子动力电池系统热失控扩展是造成电动汽车火灾事故的主要原因之一,文章以由圆柱形锂离子电池构成的动力电池系统为试验对象,采用加热触发单个电芯热失控的方式,通过采集电芯和模组的电压、温度等特征参数,对电芯热失控及在模组和系统范围内热扩展特性进行分析与研究。试验结果表明,电芯热失控诱发热扩展过程较为短暂,约5 s引发第二节电芯热失控;热失控发生前,触发电芯的负极采样温度高于正极,且负极温变速率平稳;热失控发生后,受正极喷射火焰影响,与之直接串接模组存在更高风险,在热扩展中受影响最大。     

混凝土斜拉桥动力有限元建模与模型修正

为建立准确可靠的混凝土斜拉桥动力基准有限元模型,对1座大比例(1∶15)Ⅱ形截面主梁混凝土斜拉桥试验模型进行了模态测试,分别采用单主梁模式、三主梁模式、梁壳模式和实体模式建立了斜拉桥的初始动力有限元模型;以实测数据为依据,采用基于灵敏度的模型修正技术分别对以上初始有限元模型进行了修正,将修正前后的动力特性计算值与实测数据进行对比,讨论了不同模式建模方法的计算精度和模型修正效果,以及有限元建模的误差来源和模型修正的相关问题.结果表明:初始有限元模型计算误差主要是由建模误差和参数误差引起的;梁单元模型在建模方面有局限性,应根据不同的结构特点和分析目标建立相应的有限元模型;模型修正应与试验相结合,对引起有限元模型计算误差的各种因素进行全面的考虑,正确处理,才能得到符合实际的基准有限元模型.     

某重卡动力总成悬置系统隔振分析方法研究

为研究动力总成悬置系统隔振分析方法,论文以某重卡为研究对象,建立整车刚柔耦合多体动力学模型,并分别将柔性车架和刚性车架整车模型仿真结果与试验结果进行对比,最大误差分别为8.9%和25.1%,表明柔性车架整车模型与试验结果更为接近,能够用于动力总成隔振率的计算。为了简化分析过程,论文研究了基于柔性车架整车模型的3种简化方法,结果表明简化模型隔振率与试验结果相差最大为12.3%,与简化前相比隔振率相差最大为5.34%,因此,在车辆设计初期,没有实车及详细整车参数的条件下,利用简化后的模型可用于隔振率的仿真计算。该研究为动力总成隔振率计算提供了一定的理论指导,具有重要的工程应用价值。     

基于梁单元简化模型的锂电池组碰撞安全临界条件的判定

针对现有电池单体有限元模型单元数量多、计算速度慢、在整车碰撞分析难以应用的问题，提出一种采用梁单元，反映电池单体壳体的压溃和弯曲特性的有限元模型。通过对比电池单体的轴向压溃、径向挤压和压痕试验结果，验证了建立的电池单体简化模型的有效性。应用该简化模型进行了6×4电池组撞击刚性墙和刚性墙撞击电池组两种工况的仿真，并根据电池单体短路失效临界应变，确定电池发生短路失效的临界撞击速度和撞击质量。结果表明，在电池组撞击刚性墙工况中，撞击速度为245 km/h时，靠近刚性墙第2和第3层电池单体最先失效；而在刚性墙撞击电池组工况中，撞击质量为16.06 kg时，最先失效的电池单体位于靠近刚性墙的第2层。因此，应依据不同的工况来确定电池组内首先失效单体的位置。     

CFAST焊点模型在车身CAE分析中的应用

利用CFAST模拟焊点建立某A级轿车白车身模型,并进行弯扭刚度和模态分析。通过有限元分析结果与试验结果对比研究,结果表明CFAST单元模拟焊点在向车身弯扭刚度分析中与试验误差在5％以内;在模态分析中,1阶弯曲和扭转模态与试验结果误差也在5％以内。     

基于有限元分析的客车振动试验研究

在ANSYS中建立客车骨架的有限元板梁单元模型,并通过电测试验验证;利用ANSYS软件对客车整车进行有限元模态分析,谐响应验证分析;最后通过实车行驶振动试验,验证模态分析和谐响应分析的正确性。     

微型客车白车身碰撞特性的模拟计算

利用逆向工程法对某微型客车白车身碰撞吸能特性进行了建模和模拟计算，详细讲述了几何建模和有限元建模及计算的方法，将计算结果与白车身碰撞试验所得到的数据进行了分析比较。在几何建模以及有限元建模中，对结构是否简化、删除以及有限元单元划分大小等进行了有限元模拟验算。整个碰撞模型的模拟计算结果与所进行的碰撞试验结果基本吻合，证明所采用的建模和计算方法基本正确。这些方法对企业改善产品性能或开发新产品有重要的参考价值。     

动力电池系统热管理仿真分析及设计优化

为提高锂离子动力电池的工作温度区间,保障电池的动力输出,需要在电池系统端进行有效的热管理设计。文章主要通过CFD热仿真技术分析了在不同实验工况下电池单体内部生成热、模组在加热及散热时的温度场分布,并通过对比分析不同散热结构的仿真结果,来优化电池内部散热结构的设计。整车的冷却实验验证结果也表明该设计可以有效地保障电池工作合理的温度范围内。