基于道路载荷谱的车身疲劳寿命改进研究

叙述了基于实测道路载荷谱将CAE疲劳寿命预测技术与整车道路模拟试验相结合的方法对某车型车身进行疲劳失效再现和改进设计的过程,改进后的车身分别通过了整车台架试验和试车场道路耐久试验,解决了开发过程中的实际问题。虚拟分析识别出的失效位置与物理试验失效结果一致,可以利用其部分替代物理试验来进行车身的改进设计。实践证明CAE疲劳寿命预测技术与整车道路模拟试验相结合的方法能够有效减少车身开发中的试验数量、缩短开发周期。     

虚拟载荷在底盘系统耐久试验的应用研究

汽车底盘开发过程中的传统耐久性试验,用于试验的载荷来源,多为实车采集,此种方法存在严重依赖物理样车、开发试验周期长、采集载荷有限等缺点.本文基于多体动力学仿真技术,试验场数字模型,在Adams虚拟模型内生成虚拟载荷,输入底盘系统台架耐久试验作为目标载荷,替代实际样车载荷采集过程,进行底盘系统台架耐久试验验证.经过多车型...     

白车身疲劳耐久仿真分析

某汽车企业研发某款车型在进行可靠性道路试验过程中,车身后部的后尾梁钣金处发现开裂现象,此问题出现,影响车身耐久性能评估。通过道路信号采集、有限元疲劳耐久仿真软件,对此问题进行开裂原因分析,并根据开裂因素制定更改方案,保证该款车型满足疲劳耐久仿真及可靠性道路试验性能评价目标。     

基于虚拟试车场的载荷预测研究

文章基于Hyper Works/MotionView建立了某车型的动力学模型、虚拟试车场路面模型以及驾驶员模型,构建了"道路-车辆-人"的闭环系统。针对10种典型路面进行了相关的虚拟载荷预测,重点对轮心和悬架零部件载荷,从时域、频域两个维度与实车道路采谱载荷数据进行对比分析。结果表明,所建立的车辆动力学模型精度可靠,输出的虚拟载荷可应用到后续零部件台架载荷的开发试验中。基于虚拟试车场的载荷预测技术,可快速且较为准确地预测车身、底盘零部件、发动机衬套等在不同耐久工况下的动态载荷情况,增强零部件设计的稳健性,减少物理样车和台架的试验次数,降低开发成本。     

某轻客车顶疲劳失效分析与优化

针对某轻客车顶开裂问题,本文结合实际生产状态,通过CAE仿真分析,找到了开裂的根本原因,提出了改进方案。特别是对三种顶盖改进方案,在无物理样车的情况下,应用了CAE虚拟疲劳分析技术,对改进后的车身顶盖疲劳寿命改进倍数进行比较,选择最优方案。改进后的方案通过了试验验证,从而缩短了产品质量改进周期。     

基于3D数字路面的整车耐久性能评价方法研究

鉴于传统的路谱采集方法受限于样车试验,开发周期长,且无法有效预测后期参数变化和评估全新车型,本文中在传统整车动力学载荷分析的基础上,建立了轮胎高频模型和试验场3D数字路面模型,提出了路面-轮胎-悬架-车身的这一完整传递路径的整车虚拟路谱动态响应分析和耐久性能评价方法。通过生成基于3D数字路面的动态载荷,可在项目开发早期进行汽车结构耐久性能评估。结果表明,用此方法获得的数据与传统轮心力传感器采集的路谱数据相当接近,能有效识别零件的风险位置和逐步免除开发阶段的路谱数据采集,在开发早期实现结构耐久性精确评估。     

基于FEMFAT的白车身疲劳分析

本文运用FEMFAT软件,对白车身疲劳寿命进行了分析,阐述了从实际路面载荷谱的采集、信号处理、单位应力求解得到最终的疲劳寿命分析,并对比样车疲劳耐久路试结果,仿真分析与试验吻合度高,从而验证了仿真分析的可行性,并形成一套可行性技术流程,为后续整车疲劳寿命分析提供了技术积累。     

基于虚拟试验场的扭矩对疲劳耐久仿真的影响

目前虚拟试验场（VPG）因开发周期短、成本低而得到广泛运用,但由于多体仿真模型与实际模型存在一定的差异,提取的硬点扭矩精度无法得到保证,故基于虚拟试验场的疲劳耐久分析可靠性存在疑义。论文以后副车架和车身为研究对象,基于虚拟试验场路面提取后副车架和车身的硬点载荷谱;分别以有扭矩和无扭矩载荷谱进行疲劳耐久仿真分析;对比疲劳耐久仿真分析的结果。对比结果显示,有扭矩和无扭矩疲劳耐久仿真分析的损伤值比值介于0.54～0.99。总体而言,基于虚拟试验场的扭矩对疲劳耐久仿真的影响较小;在扭矩精度无法保证的情况下,不影响疲劳耐久仿真分析的整体结果,从而也证明了基于虚拟试验场的疲劳耐久仿真分析的可靠性。     

基于载荷谱的轿车后车身耐久性能分析

本文以中心开发的乘用车后车身的疲劳耐久特性作为研究对象,截取整车后半部分白车身建立有限元模型,以实测车轮六分力载荷谱经多体动力学仿真分析输出的后悬架安装点激励作为疲劳计算的载荷输入。在此基础上,通过疲劳仿真分析软件FEMFAT分别对开发车与竞品车后车身疲劳寿命进行了对比分析,并将仿真分析结果与试验结果进行了对标,为该乘用车车身的设计开发及改进提供重要依据。     

基于焊缝疲劳寿命预测的某轿车后桥改进设计

叙述了运用焊缝疲劳寿命预测技术对某车型扭转梁式后桥进行疲劳失效再现和改进设计的过程,改进后的后桥可以达到物理试验一次通过.虚拟分析预测出的疲劳寿命结果与物理试验结果非常接近,因此可以利用其部分或全部替代物理试验来验证后桥的改进设计.实践证明,基于有限元法的焊缝疲劳寿命预测技术能够有效降低开发过程中的盲目性,减少试验数量,缩短开发周期.     

MPV白车身气密性工艺优化方法

白车身气密性是汽车行业普遍关注的技术点,本文重点研究了某MPV车型的白车身气密性,通过优化搭接结构和涂胶工艺,并利用气密性设备样车进行试验、实现了白车身的气密性提升。     

两个试验场道路试验里程当量比分析

以某车型车身为研究对象,组织相同配置的整车在定远及襄樊两个试验场,分别进行了疲劳耐久路试,并测量了两个试验场的路谱数据。通过车身实际状态对比以及路谱数据分析,得出了两个试验场的里程当量比。     

轮胎尺寸对汽车结构疲劳累积损伤影响研究

基于结构耐久试验工况,通过六分力设备与底盘杆系所采集的整车道路载荷谱,应用动力学载荷分解方法获得虚拟随机载荷谱,对车身结构进行应力分析和疲劳累积损伤计算。在底盘关键位置布置传感器,同时在车身结构中CAE疲劳分析所对应的5个高应力区粘贴应变片,先后采用3套不同尺寸参数(包括胎高和胎面宽度)的轮胎以相同的耐久工况(同一个试验场,试验路面及对应的速度相同)来进行实车载荷对比测试。针对车身结构载荷幅值、频域进行分析,并基于雨流循环计数对车身和底盘件进行疲劳累积损伤计算与分析。整车实际测试的结果表明,CAE所预测到的损伤(裂纹)位置及其里程数与路试结果相吻合;在同样使用条件下,轮胎内径越大,车身结构和汽车底盘的寿命越低,已经可进行量化对比。     

虚拟台架在汽车底盘零部件优化设计中的应用

以某车型板簧减震器支架疲劳试验为例,利用Solidworks软件建立疲劳台架试验辅助设计平台进行虚拟试验台架设计,并完成台架试验,通过对零部件失效部位进行分析,确定失效模式,通过台架试验和虚拟台架仿真反复相互校核的对比方式,得到零部件最终的优化设计方案。文章通过上述实例来探讨虚拟台架仿真在汽车底盘零部件疲劳试验和优化设计中的重要作用,从而形成一个闭环的汽车底盘零部件的开发流程,有助于提高汽车底盘零部件开发的效率。     

基于台架和道路试验验证的前副车架性能优化

前副车架是底盘前桥的骨架,对整车舒适性和操控性的影响至关重要。文章针对某车型前副车架在设计开发过程中出现的钣金焊缝开裂以及疲劳耐久性能不达标的问题进行了分析研究,应用CAE仿真进行前副车架整体及局部的疲劳应力计算,然后进行了多轮结构疲劳耐久性能的台架试验验证,最终经过整车道路耐久试验检验,确定了最终的前副车架设计方案,使前副车架的结构强度得到了优化,疲劳耐久性能也明显提升。     

基于NASTRAN的散热器冷却液渗漏问题复现与优化

为解决某车型散热器冷却液渗漏问题,基于有限元静力分析基础理论,运用Nastran软件对散热器开裂渗漏区域进行问题复现,确定满足虚拟仿真分析中的高应力部位与实车散热器渗漏区域一致性条件的最佳工况方案。借助于该工况方案,对不同优化方案进行强度仿真分析,寻找可行的优化方案,针对虚拟验证无渗漏的优化方案进行试制试验,样车强化坏路耐久路试后散热器冷却液无渗漏问题,仿真分析与试验吻合度高,从而验证了仿真分析与优化设计的可行性。     

基于虚拟路面的载荷预测

耐久性能是评价汽车品质的重要指标之一,载荷的获取是预测车辆疲劳寿命的关键因素。在车辆前期开发阶段,没有样车、没有实际零件的条件下,如何进行零件的强度校核和疲劳寿命预测,传统基于样车带有各种测量设备的载荷获取方式正面临着严重挑战。通过对驾驶员模型、路面模型和轮胎模型等关键技术的深入探讨,提出了基于虚拟路面的载荷预测方法,为降低路试采谱强度,节约开发成本,缩短开发周期和虚拟试车场的建立提供了重要参考。     

实测道路载荷谱在新开发车型车身疲劳分析中的应用

根据新研发车和现有车型具有相同底盘平台的特点,提出一种利用现车道路载荷,快速进行新车车身疲劳分析和评估的方法。建立新车多体模型,放大现车道路载荷并结合轮胎接地位移为输入。根据车轮力传感器(WFT)载荷测量特点,正确地对模型加载激励,仿真得到车身载荷谱。选用合理疲劳分析方法预测车身寿命,以现车车身的疲劳分析损伤为目标,对不合格局部进行合理优化,最终新车车身达到设计耐久目标。     

实测道路载荷谱在新开发车型车身疲劳分析中的应用 摘

根据新研发车和现有车型具有相同底盘平台的特点,提出一种利用现车道路载荷,快速进行新车车身疲劳分析和评估的方法。建立新车多体模型,放大现车道路载荷并结合轮胎接地位移为输入。根据车轮力传感器（WFT）载荷测量特点,正确地对模型加载激励,仿真得到车身载荷谱。选用合理疲劳分析方法预测车身寿命,以现车车身的疲劳分析损伤为目标,对不合格局部进行合理优化,最终新车车身达到设计耐久目标。     

带气候条件的四通道试验设备自动启停程序开发

<正>疲劳耐久性能是车辆最重要的性能之一,也是整车开发和验证试验中最关键的环节之一。其中四通道模拟试验具有不受外部天气因素影响、运行周期短的优点,相比实际路试会压缩大量的研发周期和研发成本,所以利用四通道道路模拟试验台对整车进行疲劳耐久试验,是汽车企业的常用技术手段,也是车身和装备件认可的必要的疲劳耐久试验之一^[1]。