汽车侧面碰撞B柱结构参数化优化分析

通过"参数化+试验设计"的组合优化方法,对某车型的热成型连续变截面板(TRB)的B柱结构进行侧面碰撞性能优化设计。通过调用脚本文件的方法,实现B柱结构各个设计变量的参数化,之后通过试验设计分析,获取最优方案。该优化方案在侧面碰撞中保持良好的结构完整性,同时也满足车身结构轻量化的要求。     

基于NVH性能提升的客车白车身结构优化设计

本文以某轻型客车白车身为研究对象,通过对车身结构的优化设计,改善在高速行驶时的车身振动问题。在有限元准确建模的基础上,对车身立柱、后围框及地板横梁进行结构优化设计,通过模态灵敏度分析,对板厚进行优化,一阶模态频率从12.01Hz提升到17.30Hz,同时车身质量由823kg减到720kg。最后通过白车身模态试验验证了优化方案的合理性及准确性,实现模态提升的同时,降低了白车身质量。     

热成形钢板在车身前围下横梁上的应用

文章通过对某CNCAP 5星车型前舱区域进行分析和研究,得出基于目前结构的优化方案。采用在前围区域增加热成形前围下横梁内外板的方案,全新设计前围下横梁内外板结构,对其进行整车碰撞性CAE分析,分析结果表明增加热成形前围下横梁内外板的方案可有效解决前围板侵入量大的问题。结果表明,采用热成型钢板设计的前围板下横梁内外板,不仅可以解决车身的碰撞侵入量大的问题,并提供了一种新的车身传力路径方式,对于提高车身的碰撞安全性能具有重要的现实应用意义。     

基于侧面碰撞的热成型高强度零件开发

以某型轿车为例,基于轻量化车身目标进行准静态三点弯曲和动态冲击数值模拟分析,获得了适合车身结构的高强度热成型零件。根据C-NCAP法规要求,通过动力显示仿真软件LS-DYNA建立了整车车身侧碰模型,将优化设计零件引入整车进行侧碰仿真对比分析。结果表明,采用1.6 mm热成型防撞梁替换原2.5 mm普通高强度钢防撞梁后,整车车身侧碰抗撞性能获得大幅改善且车体变形显著减小,车身质量减轻3.7 kg,整车减重0.28%。     

车身轻量化实现的思路及途径

车身轻量化对减少尾气排放、提高燃油效率和车辆安全性方面意义重大,为实现车身轻量化,本文就轻量化实现的思路和途径进行了分析和论述。主要从新材料的应用、车身结构优化和生产工艺的革新三方面进行阐述。新材料应用上分析了高强度钢、铝合金、镁合金、塑料等新材料的特性及应用现况;车身结构优化主要有布局优化、尺寸优化、形状优化等几种方法;最后针对新材料、新结构应用后导入的新工艺做了介绍,如热冲压成型、激光拼焊板、液压成型和合金材料新型压铸方法等。     

基于连续变截面轧制板(TRB)热成型(PHS)技术的车身中柱设计应用研究

简要阐述了连续变截面轧制板热成型工艺的原理及优点,详细介绍了基于TRB热成型复合技术的车身中柱的开发应用。总结应用过程中得到的经验,提出了连续变截面轧制板热成型工艺应用中需要关注的三个要点:通过建立TRB成本模型,识别影响成本的关键因素——材料利用率;基于最优的排样图限制后续的优化方向;针对TRB技术的限制对最优解进行工艺性修正。最后展望了连续变截面轧制板热成型工艺在车身结构中的运用前景。     

基于试验设计与PSI决策相结合的白车身前端结构轻量化设计

为提高白车身轻量化设计效率,提出了一种试验设计与PSI决策相结合的轻量化设计策略。首先对白车身基本静-动态性能和正撞安全性能进行有限元分析,并通过车辆正撞试验验证有限元模型的准确性。然后采用贡献度分析对白车身前端结构进行设计变量筛选。接着通过试验设计获得白车身前端结构轻量化备选解。最后采用PSI法对众多备选解进行多目标决策,获得最佳轻量化方案。结果表明,轻量化设计后,白车身前端结构质量减轻4.43 kg,轻量化率达7.23%,同时白车身性能均满足设计基线要求。     

某车型正面碰撞车身结构优化

为解决某车型在整车安全正面碰撞过程中,车身结构所存在的问题,对加速度、速度曲线及车身关键件的变形模式进行了分析,总结了车身结构存在的问题及正面碰撞过程中出现问题的原因,并结合车型安全开发目标及车身结构的要求,对吸能盒、左纵梁内部结构件、副车架纵梁及蓄电池支架提出了优化方案。通过对所提方案进行模型仿真模拟分析,并用HyperGraph对其模拟仿真结果进行后处理,分析优化后方案的优化结果,并确认了优化方案的可行性。有效地缩短了整车安全性能的开发周期,节约了实车碰撞试验验证的开发成本,为项目后期实车验证提供了理论依据。     

某车型前横梁结构优化

文章针对某车型存在进风量不足的问题进行分析,通过对前横梁结构进行优化,将前横梁高度由168 mm减为100 mm,保证前横梁的原有性能,增加前排的进风面积.经仿真分析与试验验证,证明该方案可以解决进风量不足的问题,碰撞的安全性能也可以得到保证.优化后采用辊压结构的前横梁减轻了1.5 kg,所以该方案对车身结构的轻量化设计具有一定的指导意义.     

商用车车身高强钢应用部位优化方法研究

通过将商用车的动态碰撞过程转换为静态挤压过程,以白车身各部件的钣金厚度为变量,开展基于等效碰撞的乘员生存空间对各部件刚度的灵敏度分析,以此找出白车身不同部位零件刚度对乘员生存空间的影响。结合各部件的成型工艺性,制定出相关部件的材料强度提升方案,进行碰撞仿真分析,对材料强度优化前后的碰撞结果进行对比,结果表明该方法对车身高强钢应用部位的优化具有一定的指导作用。     

车身玻璃试制技术与工艺研究

按结构特点将前挡风、后背门、车门以及三角窗玻璃划分为两类,即夹层玻璃和钢化玻璃,重点介绍了夹层玻璃的热弯自重成型和钢化玻璃的钢化处理工艺,并对玻璃黑边丝网印刷工艺进行了介绍;此外,对车身玻璃的总成结构特征和技术要求进行了对比分析,梳理出车身玻璃的工艺难点,综合考虑样件代表性和制造成本与周期,制定出有效的试制工艺方案,并针对玻璃成型工艺难点给出了质量控制方案;最后对车身玻璃的虚拟仿真技术和发展趋势进行了简要介绍。     

钢塑一体轻量化车身结构设计研究

为实现结构优化和材料替换的混合结构设计,提出钢塑一体轻量化车身结构。以一简单试件验证了钢塑一体结构的可行性;根据灵敏度结果,在普通钣金结构车身的基础上构建了钢塑一体车身结构并对其进行尺寸优化。优化结果表明,钢塑一体车身结构在总质量降低51 kg的基础上,其静、动态特性均有不同程度的改善。最后,通过发动机罩总成试验验证了钢塑一体车身结构的轻量化优势。     

汽车空调车身渗水问题的控制及优化

以某款商用汽车为对象,对汽车空调在整车车身中渗水的原因进行分析,对控制汽车空调渗水提出多种方案,并进行改进优化。汽车环境模拟试验结果表明,优化后避免了汽车空调在整车车身中渗水现象,提高了车内空调系统的稳定性和可靠性,改善了整车内部环境。     

基于动刚度和模态应变能的某车NVH性能改善研究

本文通过创建某车的白车身模型和带内饰车身模型,进行车身噪声传递函数分析,并结合车身的模态应变能分布情况和动刚度分析结果,查找并确定导致车内噪音较大的原因,并提出了几种优化方案,采用CAE方法选择最佳方案,经试验验证,最终改善车身的NVH性能。     

车用钢板材料耐腐蚀性研究

文章对镀锌钢板、铝硅镀层热成型钢板以及非镀锌钢板在同等试验条件下的耐腐蚀性进行了研究。分析了三种板材表面腐蚀情况、划痕宽度和深度变化以及板材切边腐蚀情况。在试验基础上,得出三种钢板基材耐腐蚀能力的强弱优劣的重要结论。通过研究可以合理地在车身区域布置不同镀层的钢板,为改善车身的防腐能力及经济性具有重要参考意义。     

试验模态分析技术在车辆降噪中的应用

利用试验模态分析技术对某款轿车的白车身进行了试验分析,根据模态试验结果对该车车内噪声进行预测后,对白车身进行了优化.白车身优化前、后车辆的噪声测试结果表明,相对于优化前车辆,白车身优化后车辆的车内噪声降低了约3 dB(A),尤其是在50～100Hz频段内的低频噪声降低较多,使车内的声品质得到了较大改善.     

热成型零件在轻量化车身上的应用方法研究

随着油耗法规的日益严苛,对汽车车身轻量化提出了约来越严格的要求。热成型零件的应用是车身轻量化的主要途径之一,一直在被广泛的应用。文章介绍热成型零件在车身上的应用方法,即竞品分析确定热成型零件范围,等强度计算确定零件料厚,CAE分析进一步确定零件料厚,成本分析最终确认热成型零件范围。研究缩短了项目开发周期,确定了成本分析模型,对后续项目起到了一定的指导作用。     

热成型件在铝车身B柱总成的应用

一款新能源铝车身开发过程中,热成型B柱总成结构应用替代铝材B柱结构,通过对整车侧碰CAE过程分析,通过对逐步满足侧碰分析目标。热成型材料因其可以利用单件热成形零件取代多层焊接结构,在汽车车身制造中应用越来越广泛。热成型零件的断面结构,是其能否达到高强度与轻量化两方面要求的关键。采用热冲压成型技术制得的冲压件屈服强度可高达1200MPa,且高温成型几乎没有回弹,具有成型精度高、成型性好等突出优点,因此引起业界的普遍关注并迅速成为汽车制造领域内的热门技术,广泛用于车门防撞梁、前后保险杠等安全件以及A柱、B柱、C柱、中通道等车体结构件的生产。     

基于正交实验法的车身侧面碰撞性能优化

建立车身有限元模型进行仿真分析。输出B柱加速度曲线并与实车侧面碰撞结果对标,使有限元模型能够表征物理样车,仿真结果具有可信性及预测性。进行CAE侧面碰撞仿真,采用正交试验法分析车身侧面结构中的7个零件,考核各零件对车身侧面碰撞性能指标的影响,寻找出对车身侧面碰撞性能影响较大的零件及区域。进行优化设计,利用CAE仿真手段来验证优化方案。结果表明:通过该方法,能够判断对车身侧面碰撞性能影响较大的零件和区域,以及影响因子。能够快速、合理、有针对性的进行车身结构优化,达到优化目标。     

汽车用高强度钢热成型技术

高强度钢的热成型技术可解决传统成型高强度钢板在汽车车身制造中遇到的各种问题.介绍了汽车用高强度钢热成型的加工工艺、加工关键技术、热成型零件的检测方法以及国内外的研究现状.以用于热冲压成型的高强度钢--硼钢为例,对我国热成型技术的应用情况及未来热成型技术需要解决的问题进行了阐述.