面向车身前部结构轻量化的试验设计方法研究

针对车身结构耐撞性能响应具有强非线性的特点,以某车身前部结构轻量化为例,在利用支持向量回归建立近似模型阶段,分析比较了3种常用的试验设计方法对模型精度的影响.结果表明,将均匀设计与支持向量回归相结合最适合耐撞性能近似模型的构造.基于所得最优近似模型进行车身前部结构的优化设计,在保证耐撞性能的前提下,达到减重2.61 kg、实现6.51%轻量化的效果.     

汽车结构耐撞性设计与优化研究综述

汽车的碰撞安全问题是汽车行业一直重点关注的问题之一,开展汽车结构的耐撞性设计已成为提升车辆碰撞安全性的重要手段。文章对国内外汽车结构耐撞性设计与优化的研究成果进行回顾与总结,鉴于碰撞过程的强非线性与众多设计准则相互耦合等特性,重点对近似多目标耐撞性优化方法及其应用进行综述,并分析存在的问题和进一步深入研究的方向。     

基于拓扑优化的液压成形管件扭力梁设计研究

液压成形工艺适宜于生产空心变截面轻体管件,应用于汽车底盘扭力梁零件可以获得更好的刚度、强度等性能,因此近年来得到越来越广泛的应用。文章建立了变截面线长液压成形管件扭力梁正向设计思路及流程,基于设计空间和设计目标开展拓扑分析分析,在此基础上设计了扭力梁概念模型,结合拓扑分析及敏感参数影响研究在概念模型基础上进行了多轮细化设计,获得了满足设计目标要求的变截面线长液压成形管件扭力梁设计,成形仿真分析显示,设计零件满足可成形性要求。     

微型客车车身结构正面碰撞参数化模型的建立

选取某微型客车为研究对象,通过实车正面碰撞试验和计算机仿真分析,建立了用于概念设计阶段的面向微型客车车身结构正面抗撞性设计的参数化模型,阐述了建立模型的建模技术。所建的参数化模型已经通过了有效性验证,而且该模型支持微型客车概念设计阶段的结构正面抗撞性快速方案设计。     

在概念设计阶段用FEM进行车身设计的研究

采用空间梁单元和空间板壳单元建立了轿车概念设计原简化力学模型，并利用该模型研究了各主要结构断面的截面特性对车身刚度的影响。最后总结了如何在概念设计阶段用有凶分析的方法进行车身设计。     

汕头苏埃隧道方案设计关键技术研究

根据汕头苏埃隧道的建设条件,对工程方案设计中的几个技术难点进行研究,并提出解决方案。通过采用"多级分流"理念,实现隧道与北岸4条城市主干道的交通衔接;选择"抛石+排水板"方案解决海域深厚淤泥地层中的围堰设计;8度高烈度震区选择合理的抗震减震措施解决隧道结构抗震;采取双道密封垫和加大密封垫断面的防水设计,满足地震时管片接缝张开量大的防水要求;针对复杂地层,对盾构选型和配置提出建议;对海底凸起进入隧道内的硬岩进行爆破预处理,以降低盾构施工风险。     

概念设计阶段的车身结构分析

在某款轿车的概念设计阶段,建立了概念车身结构的几何模型,采集了若干典型的车身梁截面.根据接头的力学特性,利用弹簧单元和刚性梁单元对接头进行了模拟,计算了车身5种典型接头的刚度.求取了概念模型的弯曲刚度、扭转刚度和模态,并与详细设计结果进行对比.结果表明,概念设计计算结果与详细设计的结果基本相近,说明采用所提出的概念设计方法,能够比较准确地预测车身结构的性能.     

全承载式大客车车身结构多目标优化

建立了全承载式大客车车身骨架的有限元模型,对车身骨架结构进行了振动模态和静力学分析.然后对车身骨架结构进行设计参数灵敏度分析,得出车身骨架扭转刚度和一阶扭转频率对各部件设计参数的灵敏度.在此基础上,以车身骨架杆件厚度为设计变量,通过两阶段结构优化设计,在整车骨架质量增加很少的条件下,提高了整车结构的扭转刚度和一阶扭转频率值;同时,一轮悬空工况下的整车结构应力峰值明显下降,应力分布更加均匀,整车骨架结构设计更为合理.     

用于汽车ADAS系统测试的软目标车研究进展

软目标车在汽车高级驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistance System,ADAS)测试中发挥着重要作用,它提高了试验的安全性和效率。介绍了软目标车研发的关键技术和研究进展,通过分析乘用车的电磁散射特性、视觉及光学特性,论述了软目标车对于毫米波雷达、视觉传感器以及激光雷达在特征识别方面的设计要求,重点阐述了软目标车对毫米波雷达的探测及识别目标的响应特征——雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)的特征分布及其测量和数据处理方法,为软目标车的开发和使用提供参考依据。     

大断面异形盾构隧道弯矩传递系数原型加载试验研究

由于异形盾构隧道特殊的结构断面型式,管片设计暂无相关规范可循,故基于原型三环管片力学加载试验对异形盾构管片环向接头弯矩传递系数进行研究,研究结果表明:1)随埋深增加,异形盾构管片结构整体刚度提升,但由于各接头刚度与相邻管片结构刚度比随埋深增加变化规律不一致,异形盾构管片接头弯矩传递能力呈部分减弱部分增强的现象;2)同埋深条件下,随着侧压力系数的增加,除右拱腰处接头外,其余接头弯矩传递能力随着接头刚度与相邻管片结构刚度比的增大而逐渐增强;3)随着埋深增加,各接头弯矩传递能力对侧压力系数的敏感程度逐渐减弱;4)极限破坏后,异形盾构管片内外弧面裂缝的分布规律证明了明显的弯矩传递现象。     

新型矩形盾构接头力学性态的有限元分析

为分析评价带有接头盒的大断面矩形盾构管片接头构造和受力的合理性,基于管片纵缝接头足尺力学试验的结果,采用ABAQUS有限元软件建立该类盾构管片纵缝接头的三维精细化计算模型。通过一些分析指标,定性定量地评价在正常使用条件下各个接头的工作性态,研究正负弯矩工况下接头受力全过程的特征。结果表明:1)正弯矩工况下的接头,弯矩-转角全过程破坏曲线呈现三折线模式,在正常使用条件下各接头均处于第2阶段,转动刚度约为100 MN·m/rad,部件均处于弹性工况,接头设计与位置选择合理;2)负弯矩工况下的接头,弯矩-转角全过程破坏曲线呈现双折线模式,正常使用工况下各接头均处于第1阶段,转动刚度约为276 MN·m/rad,但接头受力处于2阶段的临界位置,所受负弯矩值偏大,安全储备较低,设计时应当注意。     

汽车碰撞安全与轻量化研发中的若干挑战性课题

汽车结构与动力电池的碰撞安全性是开发轻量化、电动化汽车的强制性要求和关键基础性支撑技术。通过3个方面的10个典型课题及研究结果，介绍并综述了汽车碰撞安全性研发的技术挑战。第一，采用夹层式汽车前舱罩盖技术，提升罩盖结构力学特性的横向均匀性以及冲击响应历程的均匀性，满足汽车吸能位移限定下的行人头部碰撞响应控制；采用精细人体有限元模型解析复杂工况下行人下肢损伤机理和影响参数，基于人体组织损伤层面的虚拟评估改进汽车结构的人体碰撞保护设计；面向复杂道路交通事故工况和多样化人体特征，解决强非线性条件下的自适应乘员智能保护系统优化设计难题，通过在时间和空间上对乘员约束载荷的均衡化实现针对工况可调的碰撞保护。第二，揭示材料冲击测试中系统共振导致信号振荡和材料屈服放大振荡的机理，开发抑制信号振荡的轻质动态力传感器；精细表征材料在碰撞载荷和复杂应力状态下的力学行为，针对高强钢、塑料、胶粘和焊点等轻质高强材料及复合连接接头建立大变形失效断裂预报方法及仿真模型。第三，基于动力电池多工况挤压试验，建立电池在外载荷作用下的材料失效、电压陡降与温度上升的响应特征关联性，提出用力学响应特征预测电池内部损伤起始和短路发生的判据，解决电池在机械滥用载荷下的短路预测问题，建立能准确预测电池变形响应的数值模型及碰撞安全评估方法，并应用于电池包和电动车的轻量化与碰撞安全性设计。     

学生个案研究下新能源汽车专业人才培养的分析

通过指导学生参加新能源汽车技能大赛,总结学生赛前辅导和参赛过程,找出新能源汽车技术服务和传统汽车技术服务的不同点,从教师本身专业调整,学生备赛态度、知识和技能方面为新能源汽车专业人才培养提供参考。总结出新能源汽车在整车使用过程中的故障排除和维护所需要的规范是不同于传统汽车的,新能源汽车技术服务需要新的规范和标准,论文重点讨论了新能源汽车专业人才培养需要学习哪些课程,需要培养什么样的能力,最后的培养目标是什么,从而为新能源汽车技术专业人才培养提供分析,也为学生参加技能大赛提供指导。     

电动汽车全参数化车身平台化与模块化建模及性能带宽研究

为解决概念设计阶段电动汽车开发周期长等问题,基于隐式参数化方法提出一种电动汽车全参数化车身的平台化与模块化建模策略。首先将车身结构分解为上车体结构与下车体结构,根据设计要求对上下车体各自进行区域划分,定义各区域关键平台化衍生尺寸并进行基线总布置,形成平台化建模策略;然后基于平台化建模对下车体进行功能性模块划分,对上车体进行匹配性模块划分,分别进行参数化建模,形成模块化建模策略;最终建立了某款电动汽车车身的全参数化模型。结果表明,建模策略可实现不同车型的快速衍生,并且根据性能带宽规律,探究了轮距、轴距、车高、前端长度以及后端长度变化对刚度和模态性能的影响,有助于实现基于性能驱动的电动汽车车身与电池包的短周期开发。     

基于整体拓扑优化的白车身轻量化设计

传统拓扑优化技术主要集中在单个零部件的减重孔位置以及大小进行优化设计,而忽略整体车身结构的空间优化。本研究针对某微车,在概念设计阶段,通过采用整体拓扑优化技术,着眼整体空间结构,以车身弯曲刚度和扭转刚度作为优化目标,对整体车身结构进行优化设计,得到最优的车身承载骨架,实现整体车身结构的空间布局优化,从而为车身详细设计阶段的轻量化设计提供指导。     

汽车技术中弹性元件的刚度试验和计算

在汽车结构中有很多弹性元件，因此刚度是较重要的物理量，涉及频度高的刚度有静刚度、动刚度、复刚度、存储刚度和绝对刚度等。以静刚度和动刚度及其它刚度为例论述了各种刚度的意义，给出各种单个弹性元件和多个弹性元件的计算方法。     

基于新能源汽车维修中电子诊断技术的应用分析

随着时代的不断发展,人们对于新能源汽车的概念也有了深入的了解,并且新能源汽车也逐渐走进了大众的视野,进入人们的生活,也受到了人们的广泛认可。但虽然新能源汽车已经在不断推广,但仍然没能实现全面普及,不过可喜的是新能源汽车在汽车领域中获得一片天地已经是未来时代发展的必然趋向,对于新能源汽车来说,电子诊断技术是最为关键的技术手段之一,相较于一般汽车的诊断技术来讲,新能源汽车电子诊断技术能够利用高新技术实现新能源汽车的细致化诊断,及时了解新能源汽车中存在的故障信息,这也是新能源汽车领域发展与创新的必要技术。本文便围绕新能源汽车维修中电子诊断技术的应用展开论述,提出了该技术的概念和优势,以及应用策略。     

汽车电磁兼容性综述

随着我国汽车工业的发展和汽车电子化学程度的提高，产品的抗电磁干扰性能越发受到重视，同时汽车对外界环境的电磁干扰也受到严格限制，因而，为推动我国汽车产业的技术进步，应加强汽车电磁兼容性的研究，介绍了汽车电磁兼容性的基本概念和有关试验方法及标准。     

大型公园和绿地周边支路断面设计方法研究

大型公园和绿地周边支路除需满足公园、绿地以及周边地块交通集散的基本服务功能外,还需满足节假日等高峰期为市民提供临时停车和应急疏散等辅助功能需求。大型公园和绿地周边支路断面的设计方法,可通过开展规划前期调研,分析交通出行特征来确定道路功能定位和需求;然后对设计年限内机动车、非机动车和行人的工作日、节假日或特殊活动日进行交通流量预测,再进行路段通行能力分析和服务水平评价,从而确定车道数和宽度规模,拟定断面各技术标准和参数;最后提出断面多方案比选,经技术、经济等综合分析后确定最终方案。     

Cross-sectional shape design and optimization of automotive body with stamping constraints

At conceptual design stage, automotive body is usually simplified as a frame structure, which consists of thinwalled beams (TWBs). Therefore, the most important issue is to determine the cross-sectional shape of TWBs under the requirement of mechanical properties. However, design engineers mostly depend on their experience or repeated modification to design the cross-sectional shape of TWBs. So this paper presents a rapidly cross-sectional shape design and optimization method to satisfy the demand of mechanical properties and meanwhile minimize the weight of TWB. Firstly, cross-sectional mechanics property formulations are summarized. Especially, the torsional rigidity formulation of three-cell cross section is derived for the first time in this paper. Secondly, the shape optimization model is created to minimize the weight of TWB and improve the mechanical properties, which is solved by genetic algorithm. Moreover, three stamping constraints, draft angle, chamfer radius and assembly, are introduced to promote the cross-sectional shape more practice. Lastly, numerical examples verify the effectiveness of the optimization model and show the application in structural modification of automotive frame.