客车碰撞缓冲吸能装置研究

文章基于客车前部耐撞性结构特点,提出客车用碰撞缓冲吸能装置的设计要求。通过仿真和试验的方法,对不同截面形状、材料、加工工艺的碰撞缓冲吸能装置的吸能能力、变形模式和平均碰撞力进行详细分析。结果显示采用6063P铝合金制作的吸能装置变形模式稳定,压溃力曲线平稳,满足设计要求。     

冷弯型钢汽车门窗框的加工

介绍了汽车门窗框从采用钢板冲压生产发展到采用冷弯型钢生产的过程。采用冷弯型钢生产汽车门窗框具有许多优点，例如型钢断面形状合理、断面硬度分布均匀、尺寸精度高及质量轻等。另外，介绍了采用型钢生产汽车门窗框的加工工艺     

康明斯ISDe发动机主轴承盖螺栓预紧力与拧紧规范研究

通过理论计算康明斯ISDe发动机主轴承盖螺栓装配所需的预紧力值,再通过试验标定方法找出当量预紧力与螺栓伸长量的关系曲线,根据标定的预紧力一伸长量关系曲线,采用内插法确定螺栓的装配预紧力,同时研究气缸体机械加工线和发动机装配线上不同的拧紧规范对螺栓装配预紧力的影响,从而选择最佳的拧紧规范以满足主轴承盖螺栓的装配预紧力要求。     

冲压成形工艺对薄壁构件碰撞性能影响的仿真研究

利用LS～DYNA通用有限元模拟软件，对板料冲压成形和闭口帽型梁的碰撞进行有限元模拟，研究了冲压成形工艺引起的壁厚减薄、残余应力和塑性应变对碰撞性能的影响。建立了板料冲压成形模拟和碰撞模拟之间的数据转化方法。研究结果表明冲压过程的壁厚变化、残余应力对碰撞模拟有着显著的影响。     

轮胎模型刚度对前部偏置碰撞结果的影响

建立了整车碰撞模型中的轮胎模型后,通过调整模型参数,使模拟的轮胎刚度特性曲线近似于试验的轮胎刚度特性曲线,并应用于整车前部偏置碰撞模拟中,分析轮胎刚度对偏置碰撞结果的影响.结果表明,轮胎刚度对碰撞过程整车加速度、截面力、防火墙侵入量等均有一定的影响.     

基于GB20071-2006的侧面碰撞MDB数值模型设计开发

基于GB 20071-2006法规对移动变形壁障(MDB)的性能要求,建立了MDB数字化模型.基于渐进式吸能块结构,采用弹塑性与可压溃泡沫材料组合模型模拟吸能块的变形行为,根据法规规定的碰撞块力一变形曲线.进行吸能块各层材料刚度特性分配并构造了满足法规要求的碰撞块材料参数.进行了碰撞性能校核,在保证计算结果符合法规要求的同时获得了很高的计算效率.     

6岁儿童骨盆有限元模型的构建和验证

采用儿童骨盆有限元模型是预测汽车侧面碰撞时儿童骨盆生物力学响应的重要方法。基于6岁儿童CT图像构建了含有真实肌肉形状的6岁儿童骨盆有限元模型,利用该模型重构了儿童尸体骨盆侧面碰撞试验,仿真计算得到的力位移曲线位于尸体试验数据通道内,吻合较好。仿真得到的粘性指数VC值曲线与6岁儿童尸体试验曲线趋势一致,说明了该模型的有效性。进一步研究了不同厚度缓冲材料对骨盆损伤的影响,发现缓冲材料确实能有效降低骨盆的损伤概率。所构建的模型具有较高的生物仿真度,可为儿童骨盆碰撞损伤的仿真研究提供可靠的工具。     

汽车发动机罩外板成形工艺性分析与优化

以汽车发动机罩外板为研究对象,采用CAD/CAE技术对其拉延成形工艺进行分析与优化,确定产品冲压方向与拉延深度,进行模面设计、参数设置,完成成形过程的仿真模拟,并对毛坯形状、压边力数值优化、拉延筋设置等问题进行探讨,最终确定优化后的工艺参数和模具结构。     

考虑冲压工艺约束的车身骨架断面形状优化

在汽车概念设计阶段,为快速评价车身性能,车身常由薄壁梁搭建而成,本文中对其关键技术薄壁梁复杂断面的形状设计进行研究。首先,推导了开口、单室、双室、三室和四室等复杂断面的力学特性计算公式。其次,对冲压工艺约束,包括最短线段、拔模角、倒圆角半径,和装配条件等约束进行了数学定量描述。再次,在弯、扭惯性矩和冲压工艺约束下,对断面形状与板厚进行了优化,实现了断面面积最小化。最后,通过算例验证了该方法的有效性。     

基于碰撞性能的车身刚度链设计方法

本文中综合考虑车身动态与静态刚度和正面碰撞安全性,提出了一种车身正向概念设计方法。首先,根据车身A级面和整体布置,建立了车身简化几何模型,确定了19个车身主断面,并基于梁单元理论和传递矩阵法建立车身刚度链数学模型。接着,采用碰撞经验公式设计矩形前纵梁,以等效静态载荷模拟车身正面碰撞动态加载,并提出了基于等效静态加载条件下的车身变形要求。然后,以车身质量最轻为目标,车身静态刚度、1阶模态和碰撞变形为约束,采用遗传算法优化车身各梁单元主断面参数。最后对某一近似标杆车进行有限元仿真,计算其车身静刚度与模态,与本文中的刚度链方法计算结果进行对比,验证了该方法的可行性。     

虎门悬索桥加劲梁气动剖面静力特性实验研究

本文以对拟用于虎门悬索桥的３种加劲梁断面的均匀流和湍流工况下静力三分力进行了试验，主要研究其总体形状参数和风嘴局部形状的改变对断面三分力的影响和对断面失速攻角的影响，在均匀流和在模拟自然风的强湍流中的比较实验表明，在湍流中升力和俯仰力矩曲线的斜率有明显下降，失速攻角推迟，这说明悬索桥箱梁断面在自然风条件下具有更强的抗风能力。     

网格变量映射方法在有限元分析中的应用

汽车车身零件的冲压成形和碰撞两种仿真对有限元模型网格的要求不同.为了实现不同类型网格模型之间变量的传递,提出了一种基于等参元逆变换的网格变量映射新方法.该方法通过碰撞模型节点在冲压模型中的精确定位和网格模型之间节点变量的插值,将板料冲压过程中材料性能变化后的实际状态变量(如厚度、应力和应变)精确映射到碰撞仿真模型中.将该方法应用于某轿车前保险杠碰撞仿真的结果表明,该映射方法能很好地实现有限元分析的网格前处理,在精确传递网格变量的同时将冲压效应引入碰撞仿真中,从而提高汽车碰撞仿真的效率和精度.     

冲压对车架疲劳性能的影响及其改进

测量冲压及机加工条件下09SiVL、16MnL和T52L3种车架常用材料的疲劳性能，针对车架的结构和工艺特点，分析冲压工艺对车架疲劳性能的影响。结果表明，由于冲压断面上存在剪切断裂区，冲压条件下材料的疲劳强度下降了约50％，保留冲压断面，最终将导致车架疲劳性能下降50％左右。提高车架疲劳性能应从改善冲压断面的表面状态入手。     

从冲压成型到碰撞仿真的数据映射方法研究

针对某轿车前纵梁组件进行了冲压成型仿真,并将冲压成型引起的板料厚度改变和等效塑性应变映射到碰撞仿真模型中进行碰撞分析,讨论了碰撞模型网格尺寸对数据映射精度的影响.结果表明,冲压成型引起的厚度变化使碰撞模型吸能减少,而塑性应变则使其吸能增大,同时考虑厚度变化和翅性应变的碰撞模型吸能大于忽略成型历史的模型;从冲压成型结果向碰撞仿真模型映射数据的误差依赖于碰撞模型网格尺寸,尺寸越大映射过程产生的误差也越大.     

行人-汽车碰撞试验腿部模块的可变形膝关节参数设计

根据行人-汽车碰撞中对行人腿部碰撞保护相关技术法规的要求,针对行人下肢的损伤机理,分析了腿部可变形膝关节部件的设计方法。通过力学模型的建立和分析,提出了确定膝关节部件结构类型、尺寸和材料的力学计算方法以及部件标定试验验证方案。经算例和部件的标定试验验证,该设计方法满足EEVCWG10的弯曲部分技术要求,可变形膝关节设计原理和分析方法可以为其他行人腿部模块技术规范中的部件设计提供参考。     

宏观标定方法在Wiedemann驾驶行为阈值研究中的应用

基于流量速度图对Wiedemann74模型参数标定的宏观方法进行了研究,建立了集成VISSIM、Matlab、ExcelVBA的参数标定平台,以最小化流量速度图的实测值与仿真值的差异为优化目标,应用图像识别方法判剐图像的差异性,利用遗传算法优化参数值,实现了参数自动寻优的迭代过程.建立的参数标定平台能够利用流量、速度等宏观运行数据标定驾驶行为阈值参数,为利用检测器数据实现自动化标定提供了有效手段,为分析驾驶行为特点提供了方法,解决了VISSIM软件中默认参数不适合我国交通状况导致仿真精度不高的问题.利用路侧激光检测器采集长沙市南二环路断面交通数据,根据标定后的参数、实测数据对Wiedemann模型的驾驶行为阈值曲线进行了拟合,根据驾驶行为分区对长沙市南二环路的驾驶行为进行了分析.     

汽车覆盖件冲压方向优化系统设计

通过分析影响汽车覆盖件冲压方向选择的因素,建立了以评价函数法为基础的冲压方向优化模型。利用该模型对冲压件截面形状进行了分析,确定了截面转角的公共可行域,并建立了一组目标函数作为优化对象。在公共可行域内优化各个截面的转角,然后加权平均可得到目标函数的最优值。以典型汽车覆盖件为例,对实现覆盖件冲压方向的优化系统进行了理论验证。     

基于kriging代理模型的碰撞安全性稳健性分析

针对材料和制造工艺等不确定因素,并为提高汽车碰撞安全性稳健性分析的效率,采用基于kriging代理模型的稳健性分析方法,研究材料不确定性对某款轿车前纵梁碰撞安全性能的影响.结果表明,材料特性的不确定性对前纵梁峰值碰撞力影响较大;基于kriging模型的稳健性分析的精度和效率比采用有限元模型时要高.     

背门外板冲压拉延工艺的分析及改进

DCACA生产的ZX车背门总成,原为复合材料成形.根据国产化的需要,将其改为钢板冲压件.一般来说采用符合材料的零件是很难直接用冲压拉延成形零件来替代.可想而知,背门外板的冲压成形工艺性极差.DCAC分别和西班牙公司和模具制造中心对背门外板分别就模具制造及试制模签订合同.MATRICI公司采用了OPTRIS及PAM.STAMD计算机模拟系统进行了拉延工艺分析,结果制件开裂.故其提出产品更改,要求将零件改为上下两件或将零件变浅.模具制造中心拉延试制模经过数轮调试,但拉延件仍开裂.面对国内外两方面传来拉延失败的信息,DCAC工程技术人员根据自己的冲压工艺经验,提出了一套工艺修改方案建议改变拉延成形的条件,使传力区(强区)改变为弱区,以改变材料的流动方向,从而使得危险断面处材料得到补充,达到解决拉延开裂之目的.并通过实践,顺利地拉延出了合格拉延件.     

干涉曲线在自动化冲压线模拟仿真中的应用

为提升自动化冲压线节拍,节省模具现场调试时间,提前识别生产过程中的干涉现象,本文应用三维仿真软件,利用干涉曲线在虚拟环境中对模具搬运过程进行仿真、确认,完成冲压工艺分析,优化冲压工艺方案和模具结构。重点介绍干涉曲线的分析方法和自动化冲压线仿真的关键步骤。