铝合金客车垂直型骨架连接接头优化设计

在铝合金客车车身骨架工艺分析的基础上,针对三根互相垂直骨架的连接接头进行结构优化,再利用Hyper Works对原有骨架连接接头和新型连接接头进行对比分析,最后在保证性能的基础上对新型连接接头进行尺寸优化设计,开发出质量更轻、连接强度和刚度更优的铝合金连接接头。     

基于力流分析的纯电动客车铝合金车身接头设计方法研究

对纯电动客车车身骨架进行多工况静态强度的有限元力流分析,利用Nastran分别提取各工况下车身骨架的最大轴向力,以所有工况下车身骨架承受的最大轴向力作为铝合金车身接头连接强度的设计目标值。通过接头的轴向拉伸试验,考察6种铝合金接头的连接强度性能并得出结论。     

铝合金自冲铆接工艺优化

本文针对厚板铝合金自冲铆接接头失效的问题,分析了工艺参数的4个方面:铆接速度、铆钉长度、铆模直径和铆模凸台高度对铆接接头质量的影响,并对失效的铆接接头工艺参数进行了优化,为车身铝合金连接工艺优化提供参考和依据。     

汽车用6016铝合金板的连接性能研究

对汽车用6016铝合金板材的铆钉连接、冲压连接和点焊等连接性能进行测试分析,试验得出较优的连接工艺参数。铆钉连接和冲压连接接头的抗剪切力大小相当,而点焊接头的抗剪力略高。焊核中心硬度最低,为整个接头的薄弱区域。     

焊前预处理对AlSi10MgMn真空压铸件与铝型材MIG焊接气孔的影响

AlSi10MgMn真空压铸铝合金在MIG焊接存在气孔,其连接方式的选择一定程度上受限,通过对Al?Si10MgMn真空压铸铝合金和型材件进行焊前预处理(氧化皮打磨、酒精清洗、预热处理)后进行MIG焊接,分析了该方案对于焊接气孔的改善效果,结果发现焊前预处理对AlSi10MgMn真空压铸铝合金和型材件MIG焊接气孔改善效果明显,焊缝接头剖面平均气孔率由1.14%降低为0.73%,同时发现焊缝接头剖面中心区域显微硬度值最高,接头强度为180 MPa,接头效率为75%,焊前预处理对显微硬度和接头强度基本无影响。     

超高强钢板与铝合金薄板自冲铆连接工艺研究

钢铝异种金属连接技术是钢铝混合车身轻量化开发难点之一,特别是超高强钢板与铝合金薄板自冲铆连接技术。通过对接头剖面底厚量和自锁量的分析,研究自冲铆工艺参数对接头质量的影响。通过剪切和剥离拉伸实验研究自冲铆接头失效载荷和能量吸收,分析结构失效形式和应用条件。实验研究和生产现场调试,获得超高强钢板与铝合金薄板自冲铆可靠连接,实现料厚均为1.2 mm的BR1500HS与铝合金薄板自冲铆技术首次应用于量产车型。     

基于灵敏度分析的钢铝混合客车骨架优化设计

通过有限元仿真选用"X"型铝合金截面替代钢矩管截面,采用相对灵敏度分析法确定铝合金梁替代钢矩管梁的具体位置,对替换后的钢铝混合客车骨架结构进行尺寸优化,并进行对比分析.     

铝合金自冲铆接工艺及力学性能研究

针对铝合金的自冲铆连接(SPR)技术为研究对象,分析了铝合金的自冲铆接工艺方法对接头质量和性能的影响,研究了自冲铆接工艺参数对接头几何特征、力学性能的影响,并进行了接头疲劳性能的CAE分析。研究发现,采用位移控制方式的SPR铆接工艺,可以获得更大的互锁值及更高的接头力学性能,而且接头的几何特征和力学性能更为稳定,SPR接头的失效形式表现出了以拉脱失效为主,其力学性能随着头高的增加而不断减小,剩余厚度对力学性能影响并不显著。当SPR接头中含有结构胶的条件下,其力学性能得到显著提升,且失效形式有转化为接头拉延失效的趋势。同时研究了自冲铆连接的疲劳强度和失效形式,研究发现位移控制和能量控制的SPR铆接疲劳性能没有显著差异,而且裂纹均在刺穿的上层铝板孔洞周围起裂,随后垂直于载荷方向扩展。最后,使用SPIDER单元分析方法对疲劳性能进行了模拟分析,得出的SPR接头S-N仿真曲线与实际S-N曲线参数基本一致,整体误差小于5%,表明SPIDER单元分析方法具有较高的有效性。     

含柔性接头的车身薄壁梁骨架结构概念设计方法研究

为了缩短车身结构设计周期,提高薄壁梁骨架模型的建模效率和求解精度,提出了含柔性接头的车身薄壁梁骨架结构概念设计方法。首先,通过详细有限元模型求解接头各分支不同方向的弯曲刚度;然后,将刚度特性赋给弹簧单元模拟梁单元连接位置的柔度;最后,开发相应的建模与分析软件。通过比较详细模型与梁骨架模型的弯扭刚度和自由模态,验证了含有柔性接头的梁骨架模型的有效性,该模型的应用可提高车身结构的正向设计效率。     

GFRP/铝合金和铝合金/铝合金粘接接头失效对比研究

为揭示玻璃纤维增强复合材料(GFRP)/铝合金和铝合金/铝合金粘接接头在不同温度和受力形式下的失效规律,加工了处于拉应力、剪应力和拉剪组合应力状态的粘接接头,分别在-40℃(低温)、25℃(常温)和80℃(高温)下进行了测试,结合胶粘剂的玻璃化转变温度(T_g),分析温度和应力状态对接头的失效强度、失效模式和失效准则的影响。结果表明:温度对GFRP/铝合金接头失效强度的影响与应力状态有关,但影响程度低于铝合金/铝合金接头;铝合金/铝合金接头大都是胶层内聚失效,但是GFRP/铝合金接头随着温度的降低和拉应力比例的升高,更容易发生纤维撕裂或分层失效,因而降低失效准则的拟合优度。因此在复合材料粘接结构设计中应尽量降低拉应力的比例,以减小纤维撕裂的倾向,同时在失效预测时须考虑纤维撕裂的影响。     

微型电动车镁合金车架试制关键技术研究

介绍了微型电动车镁合金车架的结构设计、尺寸优化、结构改进和车架试制中的关键技术。通过拓扑优化得到了车架的初步结构,结合刚度、强度有限元分析和结构优化,最终所设计的镁合金车架能达到钢制车架相同的刚度和强度。对镁合金焊接过程中易燃烧、焊接变形大等问题提出了有效的控制措施。     

新型铝合金结构在城市人行天桥中的应用

在简述铝合金材料性能的基础上,结合国内首座铝合金人行天桥的建设,对其设计进行分析研究,并对铝合金用于人行天桥存在的问题、对策以及应用前景进行探讨。     

佛山市某大跨径铝合金人行天桥桁梁结构分析

铝合金作为一种优质的新型桥梁结构材料,具有轻质高强、易养护、低碳环保、施工便捷、景观性强等特点。近年来,铝合金结构在城市人行天桥中已被较多应用,但少有大跨径铝合金人行天桥应用实例。以佛山市禅城区佛山大道（澜石路口）人行天桥为例,详细介绍大跨径铝合金人行天桥上部结构设计。通过MIDAS及3D3S有限元模型,对大跨径铝合金人行天桥上部结构进行选型分析,可为大跨径铝合金人行天桥上部结构设计提供参考。     

桁架式铝合金人行天桥的应用与发展概述

铝合金人行天桥是铝合金材料应用于桥梁结构的产物。目前，其主要结构形式为桁架结构。近年来铝合金人行天桥在我国市政项目中频繁出现，成为继钢结构人行天桥后又一种新型人行天桥。现通过总结国内外已建铝合金人行天桥的信息，探讨铝合金人行天桥在国内外的发展现状及未来发展趋势。     

镁铝合金车轮胶栓复合连接稳健性优化设计

提出了车轮胶栓复合连接的多目标确定性与稳健性优化设计方法。首先,建立镁铝合金组装式车轮螺栓连接有限元模型,对其进行弯曲疲劳寿命仿真,对比疲劳试验结果,验证了车轮仿真模型的准确性。随后,建立结构胶弹塑性本构模型,通过试验得到其应力应变曲线和剪切强度。最后,选取胶层厚度与种类、螺栓预紧力和螺栓孔直径为设计变量,建立车轮栓胶复合连接参数化仿真模型,以车轮连接螺栓疲劳寿命、结构胶最大拉伸和最大剪切应力为优化目标,借助ISIGHT优化平台,分别采用第二代非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)和微存档遗传算法(AMGA)对车轮胶栓连接结构进行了多目标确定性和6σ稳健性优化设计。稳健性优化后车轮连接的可靠性得到进一步提升。     

基于变形镁合金的座椅靠背骨架轻量化设计

针对某轿车原前排座椅靠背冲压钢板骨架.提出采用镁合金挤压管材和冲压板件相结合的新型半封闭镁合金靠背骨架结构予以替代.该结构与双向调角器构成封闭的靠背骨架,可达到48.8%的减重比.对该新型镁合金靠背骨架进行了极限载荷仿真分析,并进行了新、旧型靠背骨架的成本对比分析,结果表明,新型靠背骨架强度满足要求,且工艺过程简单.模具成本较低.     

铝合金人行天桥设计分析要点

铝合金人行天桥在全国范围内已建成多座,但由于铝合金材料自身的特点,在设计过程中应注重多方面的复核。依据杭州复兴路人行天桥建立模型,利用ANSYS有限元软件辅助,就铝合金人行天桥的自振频率及稳定性进行重点分析计算,以期为以后的应用发展做出贡献。     

Development of an experimental methodology to evaluate the influence of a bamboo frame on the bicycle ride comfort

In the current environment of increased emphasis on sustainable transport, there is manifold increase in the use of bicycles for urban transport. One concern which might restrict the use is the ride comfort and fatigue. There has been limited research in addressing the difficulty in bicycle ride comfort quantification. The current study aims to develop a methodology to quantify bicycle discomfort so that performance of bicycles constructed from bamboo and aluminium alloy can be compared. Experimentally obtained frequency response functions are used to establish a relation between the road input and the seat and rider response. A bicycle track input profile based on standard road profiles is created so as to estimate the acceleration responses. The whole-body-vibration frequency weighting is applied to quantify the perception of vibration intensity so that eventual discomfort ranking can be obtained. The measured frequency response functions provide an insight into the effect of frame dynamics on the overall resonant behaviour of the bicycles. The beneficial effect of frame compliance and damping on lower modes of vibration is very clear in the case of bamboo frame, in turn affecting seat and rider response. In the bamboo frame, because of multiple resonances, the frequency response of the handlebar is smaller at higher frequencies suggesting effective isolation. Further improvements may have come from the joints made from natural composites. Overall, based on the comparative analysis and the methodology developed, bamboo frame shows significant improvement in ride comfort performance compared with the aluminium frame.     

货车车架的有限元分析及车厢对其性能的影响

车架的受力比较复杂，货厢与车架的连接对车架的刚度和强度也会造成一定的影响。通过CAE分析可以全面了解车架各部件对整体刚度的影响并对其进行优化设计，以保证车架具有足够的刚度满足结构安装的需要以及具有一定的柔度以满足良好的行驶性能的需要。对某中型载货汽车车架进行了弯曲工况和一轮悬空(扭转)情况下的强度与刚度分析。     

城市公交车身轻量化分析与设计

作为城市枢纽的公交车,采用纯电动技术可作为降低城市环境污染、减少能源消耗的切入点。目前续驶里程短是制约纯电动公交发展的主要因素。可以通过增加动力电池的电量或者对整车进行轻量化来增加续驶里程。在轻量化设计方面,对高强钢、铝合金、镁合金、工程塑料和碳纤维等几种轻量化材料进行对比分析,从中选出目前较为合适的铝合金材料。通过理论计算与设计,再通过有限元分析手段进行验证,设计出合理的车身骨架用型材截面以及连接结构。实现减重的同时保证车身结构可靠性,同时通过全生命周期中成本评估对比,发现铝合金车身可以实现降本。