汽车轻量化技术的应用发展趋势

正文章从轻量化材料、车身结构和制造工艺3方面研究分析了汽车轻量化技术,介绍了汽车结构优化、新材料及新技术的发展现状,特别介绍了高强度钢、铝合金、塑料和复合材料,以及热成型技术、辊压成型技术、差厚板技术,总结出未来汽车轻量化的发展方向主要是汽车结构优化完善、多材料一体化、零部件的轻量化。作为实现节能减排的重要措施之一,汽车新材料、先进的设计和工艺制造技术,能促进汽车工业可持续发展。轻量化材料一方面节约汽车制造成本,另一方面还可以低碳环保循环利用。新材料和     

白车身轻量化技术与实践

轻量化是汽车开发中的一项重要性能指标,是汽车节能减排的有效手段,整车重量构成中车身重量的比例较高,对整车轻量化有重要的意义。在车辆平台化开发过程中,将车身轻量化设计理念融入平台项目开发的全流程中,通过轻量化材料、轻量化工艺和轻量化结构的技术路线,应用参数化建模、参数化优化、拓扑优化、断面优化、成型性和材料利用率优化等虚拟产品开发技术,结合多学科多性能的轻量化协同优化设计,充分兼顾刚度强度等性能,兼顾布置、造型、装配、工艺、成本等需求,达到了更优的白车身全局平衡,最终实现了五星安全车身、超高刚性车身,达到了比肩全铝车身的轻量化系数水平,同时实现了高车身材料利用率、低研发费用、低整车成本,并在平台化的车型开发中形成轻量化车身开发流程和性能评价体系。     

汽车车身轻量化的研究和应用现状(上)

<正>汽车车身轻量化是一个复杂的系统工程,也是汽车行业发展的趋势之一。实现车身轻量化,一方面,可以节省材料;更重要的是可以有效节约能源,从而减少废气排放。本文综述了汽车车身轻量化技术研究和应用的最新进展,包括结构优化,新材料和新工艺3个方面的内容。据报道,截至2014年底,中国机动车保有量达到2.64亿辆;其中,汽车保有量1.54亿辆,跃居全球第二;预计到2020年中国汽车保有量将超过2亿辆。到2015年底,全球汽车保有量预计将达到11.2亿辆左右。     

汽车轻量化技术的研究与进展

汽车轻量化是实现节能减排的重要措施之一,对汽车工业的可持续发展具有重要意义。本文从结构优化设计、轻量化材料的应用和先进制造工艺这三个方面对汽车轻量化技术的国内外研究现状和发展趋势进行了综述。这包括:汽车结构的尺寸优化、形状优化、拓扑优化和多学科设计优化的基本原理和研究进展;高强度钢、铝合金、镁合金、塑料和复合材料;以及液压成型和激光焊接工艺在汽车中的使用现状。作者认为:汽车轻量化技术的未来研究方向是:汽车结构优化设计理论的完善、多材料一体化、零部件的轻量化和轻量化技术的系统化与集成化。     

重型载货汽车钢铝混合车身轻量化方案研究

通过对铝合金车身不同技术路线对比研究，提出“型材框架+覆盖件”钢铝混合重型载货汽车车身轻量化方案。基于该车身结构完成材料选用、连接工艺对比与方案制定，并采用CAE软件对该车身的模态、刚度、疲劳、碰撞性能进行仿真分析，各项性能指标均满足产品要求。该钢铝混合车身较原钢质车身质量降低81.5 kg，降幅22.4%，为后续重型载货汽车车身轻量化设计与制造提供参考。     

纯电动汽车铝合金轻量化连接技术

汽车轻量化,是指从汽车整体的安全性能和车身结构强度出发,尽可能减轻汽车车身重量,从而达到提高整车性能、增加续航里程的目的。作为新能源汽车未来的发展方向,纯电动汽车在生产制造中的轻量化研究迫在眉睫。文章主要阐述了以铝合金为代表的轻量化材料在纯电动汽车上的应用,并介绍了几种新型连接技术的特点,以对国内纯电动汽车轻量化研究提供有益借鉴。     

碳纤维复合材料发动机罩轻量化设计研究

汽车车身轻量化是解决汽车节能减排的重要方法之一。碳纤维复合材料是车身最理想的轻量化材料。选择发动机罩作为典型的车身件,以发动机罩的尺寸优化分析和结构设计要求为设计前提,对碳纤维复合材料和发动机罩的结构进行设计,通过对设计后的发动机罩进行性能仿真分析,验证碳纤维复合材料发动机罩的可行性。     

汽车车身轻量化的研究和应用现状(下)

<正>汽车车身轻量化是一个复杂的系统工程,也是汽车行业发展的趋势之一。实现车身轻量化,一方面,可以节省材料;更重要的是可以有效节约能源,从而减少废气排放。本文综述了汽车车身轻量化技术研究和应用的最新进展,包括结构优化,新材料和新工艺3个方面的内容。(上接第1102期)轻量化技术的新工艺轻量化制造技术包括铸造技术、粉末冶金和成型技术。现代汽车构件中,大部分是由成型技术制造完成。铸造技术铸造工业中,对铸造技术的进一步开发占据主导地位,未来,除了改善铸造材料和方法之外,连接技术的应用和其它材料的浇铸、附铸和围铸等方法将会     

江淮汽车车身材料应用设计简述

汽车车身包含白车身及四门两盖,在不降低性能的前提下,综合考虑轻质材料、结构优化和先进工艺,同时兼顾车身性能、重量和成本三个因素,建立起轻量化节能技术平台,为达到降低油耗目标提供有效的技术平台。文章介绍了钢质车身中涉及到的轻量化、安全性及防腐设计。     

汽车车身轻量化研究和创新应用

轻量化是汽车节能减排的重要技术路径,车身轻量化相比其它性价比更高。文章探索了车身轻量化的技术路线,该技术路线通过轻量化设计、轻量化材料和轻量化工艺来实现。通过此方法的研究并在实际项目中得以应用,实现了在满足性能要求的情况下降低车身重量的目的,使车身轻量化技术水平和车身开发能力得到提升。     

发动机悬置支架模态提升与轻量化设计

发动机悬置支架是动力总成系统中的重要零部件,对于汽车的NVH性能有着重要影响。文章基于某款皮卡车的动力总成悬置车身端支架一阶模态频率不达标的问题,提出优化方案,通过拓扑优化对结构进行减重分析,优化后车身端悬置支架结构不仅模态频率达到了设计要求,还实现了该悬置支架的轻量化设计。计算结果表明了本分析优化方法的有效性,该研究对于车身端悬置支架及车身上其他零部件设计都具有一定的参考意义。     

形变铝合金在客车车身上的应用

轻量化是实现汽车节能环保的途径之一。车辆每减重10%,可节油5%~8%;每使用1 kg铝,可使轿车寿命期减少20 kg尾气排放。材料轻量化是汽车轻量化技术中最直接有效的。随着汽车轻量化技术的发展,形变铝合金在汽车上的应用日益增大。本文通过对国内外铝合金客车的调查研究,阐述了目前铝合金客车的发展、车身结构方式、车身用铝合金材料牌号及其主要连接方法。     

车身轻量化设计方法

轻量化技术已经成为汽车工业发展的重要研究课题之一,如何提高汽车轻量化水平已引起了汽车行业的广泛关注,文章主要从车身轻量化评价指标入手,根据车身结构特点,从车身设计角度,详细探讨了车身轻量化的实现方法。     

白车身轻量化技术及应用

为了降低汽车油耗以减少汽车对环境造成的污染,必须对白车身进行轻量化技术研究。通过车身设计结构优化及新工艺技术应用可以有效地实现白车身轻量化。设计优化主要可以从降低板件厚度和优化设计结构两个方面进行。新工艺技术的应用主要有两大类,即变厚度钢板成形技术的应用和超高强度汽车结构件的热成形技术的应用。     

汽车轻量化发展下的钢铁技术应用

对美国、欧洲、日本和中国等主要汽车生产国中的汽车轻量化发展政策推进历程和中国近期的汽车企业与研究机构的合作情况进行了介绍。分析了汽车车身用钢强度分布和以日本新日铁住金及韩国浦项为代表的双相钢、TWIP钢、马氏体钢等先进超高强度钢产品的研发动态,介绍了日本神户制钢开发的汽车轻型化异材连接技术和中国汽车企业采用热成形钢替代原有材料实现汽车轻量化的应用情况。对未来超高强度钢的应用比例、车身减重与结构性能结合的多目标优化发展趋势进行了探讨。     

车身轻量化技术路径发展研究

从车身结构优化、新型轻量化材料及先进制造工艺3个方面介绍了国内外车身轻量化方面的最新技术进展。从整车性能和成本的角度出发对这3条技术路径的相互关系进行了研究。探讨在项目研发的早期借助于多目标拓扑优化方法,结合超强钢、碳纤维复合材料等新材料的应用,进行车身结构优化。研究不同的实施路径对产品开发的适应性。并提出针对不同市场定位的车型实施不同车身轻量化的解决方案。     

钢铝混合白车身在汽车轻量化中的应用及乘用车轻量化实例

在节能减排和新能源汽车长续航里程的需求下,汽车轻量化是目前最有效的手段,白车身重量占据整台汽车较大百分比,白车身轻量化是汽车减重的核心目标,目前新型轻量化设计,铝合金白车身在乘用车领域已被广泛使用,但全铝车身也存在材质本身缺陷,铝合金强度低于钢,关键强度位置无法达到碰撞要求,文章以热成型钢作为关键强度建与铝合金组成混合材质的乘用车白车身实例进行分析,比较传统的钢制车身,可使整车减重40%。并保证汽车优异碰撞性能要求。     

FDS连接工艺在车身轻量化中的应用研究

正混合车身骨架结构可以大幅度实现车身轻量化,车身新材料的应用使传统的连接方式面临挑战,FDS工艺可实现单面连接,也可以连接异种材料,通过对FDS先进连接技术的应用研究,为我国汽车制造中混合车身连接设计及其国产化提供了有效可行的方案。目前,越来越多的汽车公司开始应用钢铝混合车身骨架结构,使用铝型材、铝冲压件、铝铸件,以及碳纤维等工程塑料和复合材料类部件,结合各种超高强度钢板,替代传统钢板构件或组件,实现车身框架结构的轻量化和高强度。     

车身轻量化系数在重型载货汽车车身开发中的应用

介绍了重型载货汽车白车身轻量化系数的优化方法——提高白车身的静态扭转刚度和减轻白车身质量,并详细论述了二者的优化方法,即通过优化拓扑、车身局部结构和接提升了白车身静态扭转刚度,通过应用高强度钢板和降低顶盖外板料厚度实现了车身质量的减轻,最终使车身轻量化系数得到很大提升。     

锁铆铆接 汽车轻量化的连接工艺

汽车轻量化的目的,是在保证汽车强度和刚性和安全性不降低的前提下,通过优化车身结构,使用铝、镁合金材料、高强度钢板和工程塑料等轻质材料和新型铆接工艺,降低汽车的整车装备质量,从而提高汽车的动力性能,减少燃料消耗,降低污染排放,实现良好的经济效益和社会环保效益。可见,在完成汽车轻量化设计和选用轻量化材料之后,轻量化连接工艺是关键因素,直接决定汽车的安全和轻量化应用的结果是否成功。