基于结构优化的商用车驾驶室模态特性改进

建立了某重型商用车驾驶室的有限元模型,进行了计算模态分析,并对驾驶室结构进行了拓扑优化.根据优化的结果,提出了3种改进方法,并通过比较,选用增添加强板的改进方案.然后对新增的加强板厚度进行尺寸优化.最终的结果表明,结构优化后,驾驶室1阶模态频率由17.952Hz提高到了22.200Hz,弯曲刚度和扭转刚度也都有改善.     

基于灵敏度分析的商用车车架轻量化设计

运用Hyper Mesh软件建立某商用车车架的有限元模型,通过模态分析得到车架的动态特性,并结合模态试验验证了有限元模型的准确性。在此基础上对车架进行了弯曲刚度和扭转刚度分析。对车架部件进行了质量灵敏度、1阶固有频率灵敏度和柔度灵敏度分析,基于相对灵敏度分析结果确定车架的设计变量,以车架总质量最小化为目标,以车架1阶固有频率、弯曲刚度和扭转刚度不下降为约束条件,建立车架尺寸优化模型。优化结果表明:优化后的车架总质量减轻6.14%,同时第1阶固有频率提高6.09%,弯曲刚度提升1.21%,扭转刚度提升0.58%,验证了该车架轻量化思路的可行性。     

钢-铝混合驾驶室材料-结构轻量化设计

为了得到更为完善的商用车驾驶室轻量化设计,提出了钢-铝混合驾驶室材料-结构一体化轻量化方法。首先基于灵敏度分析、等刚度近似理论与等强度理论建立了性能驱动的材料选择方法,并针对钢制驾驶室初步设计了钢-铝混合材料方案。然后通过折衷规划法的拓扑优化识别了驾驶室关键传力路径,并加强了相关结构。其次考虑驾驶室零件厚度、截面尺寸设计参数,建立了驾驶室质量、刚度及模态性能的径向基函数的代理模型,并采用多目标粒子群优化方法对驾驶室进行多目标优化设计。优化结果表明,在满足驾驶室刚度、模态和碰撞性能的要求下,驾驶室质量减轻了12.8%。该方法对钢-铝混合驾驶室轻量化有实际的工程指导价值。     

某越野车车架固有频率优化及轻量化

以某越野车车架为研究对象,进行初步的刚度和模态分析,验证了该车车架弯曲刚度和扭转刚度符合设计要求,并发现该车架一阶模态频率和发动机怠速运转频率非常接近容易引起共振这一问题.针对这一问题,进行了以车架零部件厚度为设计变量,保证车架弯曲刚度和扭转刚度不降低的前提下,以一阶模态频率大于27 Hz为约束条件,以车架质量最小为目标函数的尺寸优化.优化结果表明:车架的总质量下降2.14％,同时弯曲刚度提高显著,扭转刚度略有提高,一阶模态频率从24.616 Hz提高到26.970 Hz,避开了发动机的怠速运转频率,优化效果较为显著.     

某货车驾驶室静刚度试验与分析（续完）

针对某型货车驾驶室,建立了该驾驶室白车身静刚度测试系统。试验和分析结果表明,该测试系统方案合理有效,试验数据重复性和对称性好。通过测试分析该驾驶室扭转和弯曲刚度,得以了驾驶室扭转和弯曲工况下各测点的变形情况和静刚度特征,为该驾驶室的研发建立了基础数据。     

基于灵敏度的SUV车架多性能综合优化

建立某SUV车架的有限元模型,对车架进行弯曲刚度、扭转刚度和模态分析,并进行车架的弯曲和扭转刚度测试,测试结果验证了有限元模型的准确性。按照质量敏感度因子排序确定车架主要构件的优化对象,包括零件料厚和纵梁截面尺寸,并建立多目标优化模型。在提升弯扭刚度和低阶频率达到设计目标的同时,降低车架的总质量,达到轻量化设计的目标。     

基于多参数优化的某后扭力梁设计

首先构建了某后扭力梁有限元模型，并对其进行强度、扭转刚度、模态分析，结果表明，初始结构的后扭力梁U字形截面横梁有一个强度工况不达标，扭转刚度及弯曲模态均不满足目标要求。然后以5个料厚参数为设计变量，以扭转刚度及模态为响应，进行灵敏度分析，发现U字形截面横梁料厚为扭转刚度及弯曲模态的主要影响因素。即识别出U字截面横梁为强度、扭转刚度及模态的薄弱及敏感区域。针对U字形截面横梁采用Morph方法进行参数化建模，构建4个截面形状参数、1个截面位置参数及1个料厚参数，以不达标的强度工况及扭转刚度及模态为约束，以质量最小为目标，应用Optimus采用差分进化优化算法对后扭力梁进行优化，得到了最优设计方案。经验证，其强度、模态及扭转刚度均满足目标要求，最终达到了重量与性能的平衡。     

商用车白车身刚度影响因素分析

文章通过对白车身刚度计算方法的分析,并结合大量试验来研究约束方式和挡风玻璃对商用车白车身刚度的影响。通过试验数据的分析可知:约束方式对商用车白车身扭转刚度和弯曲刚度基本无影响,刚度偏差值在5%以内。挡风玻璃对商用车白车身扭转刚度贡献大,刚度提升幅度可高达111%;对商用车白车身弯曲刚度贡献小,刚度提升幅度在5%以内。文章所得出的结论在一定程度上能够指导白车身刚度试验和修正白车身设计。     

轻型商用车车架刚度及疲劳试验研究

车架是汽车的主要承载部件,其刚度和疲劳强度性能对整车性能影响重大。文章对某轻型商用车车架的弯曲、扭转刚度及弯曲、扭转疲劳试验进行了研究。建立了轻型商用车车架弯曲、扭转刚度和疲劳强度试验台,并进行了单激振点集中加载方式的弯曲、扭转刚度试验及其疲劳试验。车架在扭转疲劳试验时出现焊缝开裂现象,经分析是由焊接质量差造成的,并据此提出了改进措施。本试验结果为车架产品开发和设计改进提供了有效的依据,并为同类产品的设计开发验证提供了有效的途径,最后探讨了基于道路载荷谱的多激振点的谱加载车架疲劳试验方法。     

商用车驾驶室弯曲工况力学性能分析与测试方法研究

对商用车驾驶室弯曲工况进行分析,提出弯曲工况的边界条件和载荷条件。根据弯曲工况的约束和载荷条件,提出进行弯曲工况力学性能分析的试验方案和试验设备。对某型商用车弯曲工况的刚度和强度进行测试,并对测试结果进行了分析。     

商用车驾驶室弯扭组合工况力学性能及测试方法

对商用车驾驶室弯扭工况进行分析,提出弯扭工况的边界条件和载荷条件。根据弯扭工况的约束和载荷条件,提出进行弯扭工况力学性能分析的试验方案和试验设备。对某型商用车弯扭工况的刚度和强度进行测试,并对测试结果进行了分析。     

基于ABAQUS的某商用车后桥系统强度耐久性能仿真研究

文章基于有限元法,采用ABAQUS软件,对某商用车后桥系统进行了CAE强度分析,超载30%工况强度分析、扭转耐久、垂直弯曲耐久、转弯弯曲台架三工况CAE疲劳耐久分析,分析结果显示,后桥系统强度和耐久性能满足设计目标。     

某多功能商用车白车身静动态特性试验与分析

对某多功能商用车白车身进行了静态、动态特性试验测试.通过分析静态特性试验结果可知,车身弯曲刚度曲线基本光滑,车身各部位变形不大,其参数可作为新车设计参考;车身扭转刚度值中等,新车开发时需要进一步提高.通过分析动态特性试验结果可知,该车整体模态值较高,分布基本合理,表明其低阶动态特性良好,但需注意与动力总成的匹配,防止出现过大振动.     

商用车车架弯曲刚度研究

商用车由于使用用途、承载等设计参数的不同,再考虑到成本、重量等因素,车架的弯曲刚度要与设计目的匹配在一定的合理范围内,文章针对这一"合理范围"进行研究讨论。从梁的弯曲理论,到实际车架的弯曲刚度理论推导及有限元方法边界条件的验证,最后讨论了"轴距-弯曲刚度"及"整备质量-弯曲刚度"统计图的应用。结果表明,目前应用的车架有限元弯曲刚度计算的边界条件是合理的,通过对不同车型的车架弯曲刚度进行有限元分析结果的数据统计形成"轴距-弯曲刚度"及"整备质量-弯曲刚度"图,能够形成整车设计指标数据,为车架前期设计提供数据支持。     

某轻型载货车车架静动态性能分析

为了验证某轻型载货车车架静动态性能的可靠性,首先基于车架有限元模型对其进行自由模态分析,分析结果表明其固有频率处于激励频率范围之外,满足动态性能要求。然后对其进行模态试验,试验结果表明其仿真分析准确度较高,最后对其进行弯曲刚度和扭转刚度分析,分析结果表明其刚度值均符合工程要求。因此该车架的静动态性能具有较高的可靠性,符合整车使用要求。     

商用车驾驶室悬置隔振仿真研究

采用多刚体系统动力学理论研究商用车驾驶室悬置隔振系统的平顺性问题，提出了基于多刚体动力学的现代虚拟样机技术进行驾驶室悬置隔振系统设计和计算分析方法，运用ADAMS软件建立了整车系统的参数化振动模型，结合实际参数对典型货车进行了随机振动分析，以驾驶室座椅处加速度均方根值为评价对象对原车驾驶室悬置系统和底盘主悬架系统进行了参数匹配和改进设计，解决了原车隔振效果差的问题。     

基于全局响应面法的电动汽车车架多目标优化

对电动汽车车架进行有限元分析,在此基础上选取车架前部、后部、副车架部分的尺寸厚度以及这三个部分的肋板的厚度作为设计变量,运用全局响应面法(Global Response Surface Method,GRSM)以一阶模态频率大于32 Hz作为约束,对车架的扭转刚度、弯曲刚度和总质量进行多目标优化,获取Pareto最优解集,给出优化备选方案和建议。     

某商用车多连杆系统力学性能仿真研究

文章基于有限元法,采用ABAQUS软件,对某商用车多连杆系统进行了CAE强度和屈曲刚度分析,结果显示横向拉杆、上纵连杆和横向稳定杆部件刚强度满足设计目标,力学性能满足目标,大幅提升了整车的操稳和舒适性能。