某轻卡膨胀水箱支架轻量化设计

文章通过进行目标设定、结构优化、有限元分析、试验验证,对某轻型卡车膨胀水箱支架开展了轻量化设计。在目标设定阶段,便明确了强度、模态为该支架的主要性能,并提出具体的设计目标。方案通过将支架断面从开口改进为封闭,大大提高了材料的利用率。有限元计算和试验验证结果证明,该支架的轻量化方案满足整车使用要求。最终,在满足使用要求前提下,该支架的轻量化设计实现了降重0.9kg,降幅53%的效果。     

某电动汽车空调压缩机支架模态分析优化

空调压缩机支架模态对整车NVH性能有很大影响。对某电动汽车空调压缩机支架的模态进行预测,通过有限元法分析基础设计状态支架模态,分析结果不满足目标要求。通过对支架结构进行拓扑优化及轻量化设计,实现了支架模态提升,达到开发目标要求。文章研究对产品开发具有指导意义。     

基于拓扑和形貌优化的动力总成悬置支架设计

论文针对某型纯电动客车动力总成悬置支架动刚度不足的问题,采用模态贡献量法找出关键模态,以加权柔度和加权模态最小化为多目标,对悬置支架进行拓扑和形貌联合优化。结果显示,悬置支架动刚度提升的同时,实现了轻量化效果。     

某SUV车身电子稳定系统支架轻量化设计

为了获取某SUV车身电子稳定系统支架的性能,首先基于Hypermesh软件建立其有限元模型,然后对其进行重力场强度分析,分析结果表明其应力均低于材料屈服。再采用Nastran软件对其进行模态分析,分析结果表明其前两阶固有频率均高于外界激励频率。最后采用Isight软件其进行优化轻量化设计,得到了最优的支架厚度值,优化之后其强度性能和模态性能均符合要求,并且顺利通过了台架试验和道路耐久试验。     

某车型悬置支架模态仿真与优化设计

悬置支架作为悬置系统中的重要部件,其模态性能的高低对于整个悬置系统很关键。文章基于Optistruct软件的拓扑优化算法得到一种悬置支架的优化设计,在提高模态性能的同时,实现了结构的轻量化。对悬置支架设计开发的指导,有非常重要的意义。     

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。     

基于正面碰撞安全性的增程式纯电动汽车车身轻量化研究

以增程式纯电动汽车为研究对象,在保证其正面碰撞安全性的前提下,对其车身与关键零部件进行轻量化设计,设定了优化目标函数。对整车一阶模态对主要零部件厚度的敏感性进行分析,选取对于一阶模态影响较大的车身零部件进行轻量化设计,并建立车辆正面碰撞有限元仿真模型。通过对比轻量化设计前后白车身的弯曲模态和扭转模态,预测轻量化设计后的增程式纯电动汽车的正面碰撞安全性能。经实车碰撞试验,验证了轻量化设计后的增程式纯电动汽车具有良好的正面碰撞安全性,轻量化水平在同类车型中处于中等水平。     

载货车板簧支架轻量化设计

为了实现整车轻量化,根据载货车板簧支架的实际使用情况,运用拓扑优化对板簧支架进行轻量化设计。根据经验工况设计后验证支架出现断裂现象,对加载工况重新定义,最终完成强化并通过试验验证,成功实现板簧支架轻量化。     

基于混合动力汽车的动力电池支架结构性能研究

文章基于混合动力汽车,以动力电池支架为研究对象,根据动力电池支架设计原则,使用CATIA软件设计一种动力电池支架方案,通过有限元技术对该方案的结构进行了模态分析、冲击强度分析、正面碰撞模拟分析,和安装螺栓受力分析,该方案的结构性能满足设计原则要求,实现了在最小空间里稳定地固定动力电池,有效地防止电池晃动;同时可以降低重量,有利于整车轻量化,减少模具费用,节约成本,提升了生产效率,获得项目组认可。     

基于响应面法的某乘用车制动盘模态优化设计

为了得到满足模态分离且质量轻的乘用车制动盘结构,同时也为乘用车制动盘的模态优化设计开发提供理论依据,以某乘用车制动盘为研究对象,创建某乘用车制动盘的模态有限元仿真分析模型,将某乘用车制动盘的结构参数作为制动盘模态优化的设计变量,通过可扩展的格栅序列法进行试验设计,使用克里格法进行某乘用车制动盘模态响应面分析模型的创建,再采用遗传算法对某乘用车制动盘模态响应面分析模型进行优化。结果表明,基于响应面优化法获得的某乘用车制动盘满足模态分离要求,优化后的质量为8.114 8 kg,优化前的质量为9.739 kg,优化后的质量减轻了约16.68%,轻量化效果显著。     

基于多学科优化设计的车门轻量化研究

采用均匀拉丁方试验设计和利用移动最小二乘法建立了车门模态、刚度、强度和侧柱碰的多学科近似响应面模型,将关键部件的厚度作为设计变量,以各项结构性能为约束,以车门重量最小为优化目标,最后利用自适应响应面法进行多学科优化设计并得到了较好的优化结果,优化结果进行了工程解读及有限元验证。最终的优化结果显示各项结构性能满足要求而且分布更加均衡,同时实现了较好的轻量化效果,优化方案具有较强的工程实用性。     

应变模态法在桥梁损伤识别中的应用

基于应变对局部损伤的敏感特性,引入应变模态法,通过比较完好桥梁和损伤桥梁的应变模态变化,即可判断桥梁损伤的位置和程度。首先在理论上给出了应变与振动模态之间的详细表达式;然后基于大型通用商用有限元软件ANSYS,对金属模型桥梁进行数值仿真模拟以及识别试验、数据分析;最后,应用应变模态法对厦门市石鼓山立交桥进行现场损伤识别,得到了该桥梁的服役状态,为桥梁质量评估和维护提供了可靠的依据。     

基于响应面法的转向驱动桥空心半轴轻量化优化设计EI北大核心CSCD

提出了一种基于数值优化与有限元模拟相结合的汽车转向驱动桥空心半轴轻量化设计方法。以半轴各段的壁厚、长度和过渡角为设计变量,半轴质量最小化为优化目标,2阶约束模态频率和半轴花键末端圆角过渡处等效应力为约束条件,建立了半轴轻量优化模型。利用正交试验设计得到10个设计变量和3个水平的数值模拟试验组合。采用最小二乘法建立了响应面近似模型,并利用序列二次规划算法对模型进行了迭代优化。结果表明:轻量化优化后的变径全空心半轴质量比初始设计减少约16.7g,半轴2阶约束模态频率增加约0.6Hz,且半轴花键末端圆角过渡处和最小轴径处的等效应力值均低于半轴材料的抗扭强度。     

纯电动汽车用动力电池碳纤维上盖的设计

为达到某纯电动汽车动力电池上盖轻量化设计目标,在保证碳纤维上盖刚度的前提下,从成本、模态分析、自重、成型工艺等方面对不同碳纤维材料结构进行了评估,最终确定选用铝蜂窝夹层结构方案并进行详细结构设计及工艺设计。该方案的动力电池上盖质量为4 kg,比铝合金方案轻1.784 kg,达到轻量化设计目标;通过自由模态试验对碳纤维上盖仿真模型进行验证,结果表明,仿真模型的1阶自由模态和3阶自由模态的误差较大,需要进一步优化。     

基于刚度及模态分析的某微型车车身轻量化设计

利用Nastran软件建立了某微型车白车身的有限元分析模型,对其进行了刚度及模态分析.对比分析轻量化前、后的计算结果可知,轻量化后车身刚度和模态在可接受的范围内,达到了车身质量减轻的目的.试验验证表明,轻量化后有限元分析结果和实车试验结果一致性较高.     

基于响应面法的转向驱动桥空心半轴轻量化优化设计

提出了一种基于数值优化与有限元模拟相结合的汽车转向驱动桥空心半轴轻量化设计方法。以半轴各段的壁厚、长度和过渡角为设计变量,半轴质量最小化为优化目标,2阶约束模态频率和半轴花键末端圆角过渡处等效应力为约束条件,建立了半轴轻量优化模型。利用正交试验设计得到10个设计变量和3个水平的数值模拟试验组合。采用最小二乘法建立了响应面近似模型,并利用序列二次规划算法对模型进行了迭代优化。结果表明:轻量化优化后的变径全空心半轴质量比初始设计减少约16.7g,半轴2阶约束模态频率增加约0.6Hz,且半轴花键末端圆角过渡处和最小轴径处的等效应力值均低于半轴材料的抗扭强度。     

预应力混凝土组合箱梁桥损伤识别方法研究

该文运用动力识别指标——柔度法和模态应变法分别对某五跨预应力混凝土组合箱梁桥的损伤识别进行了研究,对比分析了两种方法的识别效果,结果表明:对于连续组合箱梁结构,柔度差法比模态应变能法的识别效果更好。     

某重卡下支架有限元分析及轻量化设计

对某重卡下支架在设计工况下的静强度性能进行了有限元分析,并对该下支架结构进行了轻量化设计。采用拓扑优化方法,以最大设计空间为优化的基结构,以重量最轻为目标函数,以结构的静强度性能为约束条件,进行了优化迭代计算。轻量化设计后,减轻了下支架的重量,且轻量化结构满足强度要求。     

铝合金车身平台的基础性能关联性研究

本文中根据模态理论推导出铝合金车身平台的静态刚度、轻量化系数和各阶模态参量之间的定量关系,为前期策划阶段的铝合金车身平台的轻量化设计和性能目标设定提供指导。然后基于有限元模型,提取前50阶模态参数并计算得到铝合金车身平台弯、扭刚度和轻量化系数的近似解,与有限元分析的解的误差仅为4.32%,1.85%和1.78%。由此得出,铝合金车身平台的静态柔度可用各阶模态柔度贡献量之和来逼近。同时发现对弯曲(扭转)刚度贡献量最大的模态阶次即为对应的1阶弯曲(扭转)模态,这一结论可作为弯、扭模态识别的重要途径。最后依据有限元分析和模态理论得到的弯、扭刚度和轻量化系数与试验值进行对比,可明显看出模态理论算法的误差比有限元分析小,弯、扭刚度和轻量化系数的模态理论算法的误差分别为1.85%,1.82%和1.89%。     

基于布置优化的汽车蓄电池支架轻量化设计

为在节省设计开发成本的同时,实现蓄电池支架轻量化的目的,文章针对某款车型蓄电池的横向布置形式,进行布置分析及蓄电池支架结构的轻量化设计.通过更改蓄电池在纵梁上的布置位置,来简化蓄电池支架结构,满足轻量化设计要求,使蓄电池通过蓄电池支架,分别固定在左悬置和纵梁上.更改后的蓄电池支架结构整体质量减轻约25％,CAE分析结果显示,新设计的蓄电池支架结构满足设计要求.