轿车车身扭转刚度性能提升研究

阐述了车身扭转刚度的计算方法和测量方法,探讨了提升车身扭转刚度的方法途径.以某三厢车改款开发两厢车为例,在车身新设计过程中,通过加强载荷传递路径的刚度设计,加强车身关键接头结构的刚度设计,以及加强车身上安装点固定支架与车身上承载梁的集成性设计,实现两厢车在无后隔板的情况下也能达到较高的车身扭转刚度要求,进而证实了车身扭转刚度性能提升方法有效.     

NHQ6470EG2Y型汽车车架扭转刚度的测试研究

对车架-车身的受力情况进行了理论分析,分别对配备不同装置的车架在极限扭转工况下的角刚度进行了测试研究,并利用车架有限元力学模型对测试结果进行了计算验证。研究了车架、底盘、车身等对整个承载系统角刚度的贡献,证实了此类非承载式车身对加固车架的重要作用。分析了悬架角刚度对车架-车身承载系统受力的影响,强调在设计时应使悬架角刚度与车架-车身角刚度合理匹配。     

轿车白车身有限元建模与静态特性分析

建立了国产某轿车白车身结构静态分析的有限元模型,按照设计要求对承载车身刚度和强度的计算分析方法进行了探讨;利用MSC Nastran有限元分析软件,进行了车身扭转和弯曲刚度与强度计算分析,表明本模型计算结果与实验结果吻合较好,指出模拟计算结果可对车身静态特性进行评价,也为进一步的轿车车身结构改进提供了依据。     

风挡玻璃对车身结构刚度影响的研究

首先研究白车身(BIW)和带有风挡玻璃的车身结构(BIP)的有限元模型的构建技术,进而分析了风挡玻璃对车身结构静弯曲刚度和静扭转刚度的影响。接着,通过对BIW和BIP车身结构进行固有振动特性分析,揭示了风挡玻璃对车身结构动刚度的影响。最后,对车身结构的接头刚度性能进行了分析和评价,并总结了风挡玻璃对车身接头结构承载特性的影响规律。     

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。     

轿车白车身弯扭刚度试验和仿真对比

静刚度在评价汽车安全性与舒适性方面具有举足轻重的作用,白车身刚度试验和仿真是获取刚度参数值的有效手段。文章论述了轿车白车身静态弯曲和扭转刚度试验,并综合考虑对白车身刚度影响的区域,对比分析了不同加载工况下的试验和仿真计算结果,表明弯曲和扭转刚度及门窗调扣变形试验和仿真数据能定量分析车身重要部位的强度,为提出加强或减弱结构的有效措施提供了依据。     

后轮罩减振器的静、动刚度研究

本文以具体车型为实例,采用UG软件分析后轮罩减振器的静、动刚度,针对分析结果进行了具体的加强刚度的优化设计。对研究车身的后轮罩减振器的静、动刚度的机构设计具有重要的实用价值。基于汽车轻量化的设计趋势,现代轿车的车身大都采用全承载式结构。全承载式结构使车辆行驶过程中车身承受来自路面的各种载荷,因而车身必须要有足够的刚度。如果车身刚度不足,可能造成车厢密封不严以致漏风、漏雨及内饰脱落等现象发生;在碰撞过程中,也可能会引起车身的门框、窗框、发动机罩口和行李厢开口等处的变形过大。直接或间接地影响汽车的动力响应和燃油经济性能,对汽车行驶的平顺性和操纵性也会产生不利的影响,从而影响汽车的主动安全性。车身刚度爆孔静刚度和动刚     

灵敏度分析在车身结构优化设计中的应用

应用灵敏度分析的方法对车身结构进行优化设计。首先,根据有限元分析,获得车身的模态和刚度性能;再次,以车身模态和刚度为约束条件,车身质量最轻为优化目标进行灵敏度分析,根据灵敏度分析结果选择合理设计变量,进行车身结构优化。优化后,不但实现了车身轻量化,还提高了车身模态频率和刚度。     

基于应变能分析的白车身结构胶布置优化

为提高某白车身弯曲和扭转刚度,在不改变其结构的前提下,引入了焊接结构胶和点焊混合连接的手段,并提出通过分析车身应变能分布形式决定结构胶分布的方法,得到了优化的结构胶布置方案。与原结构相比,优化结构胶布置位置后,以最少的结构胶胶线获得了较高的白车身弯曲和扭转刚度,BIP弯曲刚度提高11%,扭转刚度提高5%;BIW弯曲刚度提高10.7%,扭转刚度提高6%。     

基于刚度的客车车身承载度评价

建立某款客车骨架的有限元模型,利用UG/NASTRAN求解器,计算该客车骨架的弯曲刚度和扭转刚度。通过车身承载度的评价,了解局部结构在整车承载中的贡献率,为后续改进车身结构提供参考。     

基于提取PMP控制规则的FCHEV能量管理策略

针对FCHEV的能量管理问题,提出一种基于提取PMP控制规则的FCHEV能量管理策略。利用PMP优化算法解出的车辆在CHTC_C工况下离线最优控制序列,从最优控制序列中提取控制规则,实现能量管理策略的在线化。在MATLAB/Simulink上建立车辆模型,对所提能量管理策略进行仿真验证。仿真结果表明:所提能量管理策略能够较好跟随离线最优控制,且针对不同工况具有良好的适应性。     

基于新能源高频大数据的驾驶行为与能耗分析

近年来,在新能源汽车示范推广和财政补贴的大背景下,我国新能源汽车产业快速发展。但与传统燃油车相比,新能源汽车的技术成熟度尚且不足,在研发、运行阶段仍存在诸多问题等待解决,其中能耗和续航问题的关注度尤为突出。本文基于车载终端采集到的新能源高频大数据,提取能够反映驾驶行为精细时空变化特征的特征参数集,采用主成分分析方法将特征参数集进行优化,利用K-means算法实现驾驶行为的自动分级,并分析了不同级别驾驶行为的能耗分布情况。分析结果表明,驾驶行为影响新能源汽车能耗水平,其中平稳驾驶对应的能耗较低,对新能源汽车产品升级和用户驾驶习惯优化具有一定的参考价值。     

动力固结的显式非线性数值分析

动力固结是一种有效的地基加固方法,应用显式瞬态非线性有限元分析了动力固结时夯锤对地基土的冲击碰撞过程,分析中考虑了碰撞中出现的材料非线性、几何非线性、接触非线性、运动非线性以及它们之间相互耦合的特性,得到了不同落距和不同锤重条件下夯锤的动能迁移、撞击力时间历程、夯锤下应力分布及土的能量吸收、变形和密度的时间历程,并得到了它们之间的相互关系,分析结果表明:位移时程与应力时程并不同步,位移滞后于应力;夯坑深度与夯锤动能的自然对数成正比;夯锤的初始动能与最大撞击力并不一一对应;有限元分析反映了动力固结过程的基本规律,再现了夯锤与土体碰撞的整个过程。     

中国新能源汽车的发展现状及未来展望

随着全球能源和生态环境面临严峻挑战,节能和新能源汽车是解决中国能源和环境问题的关键措施,那么新能源汽车的推广也就会越来越广泛.对于不同技术的前景,产业界和学术界尚未达成共识.本文首先介绍了新能源汽车的概念和发展历史,讲述了我国纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车的发展现状,并进一步分析了目前新能源汽车产业的发展...     

电动汽车轴向轮毂电机的工作特性

本文针对轴向永磁轮毂电机变负载调速时的传动性能,分析了启动过程中的转矩和转速等启动性能以及启动完成后的磁密、涡流损耗、传动效率等工作性能。首先运用矢量磁位法建立了数学模型,得到气隙磁密、转矩、轴向力和传动效率等工作参数的数学表达式,并运用Matlab软件进行了系统气隙磁密的数值计算;然后利用Magnet软件模拟得到了不同输入转速和不同变负载系数下启动过程的转矩和转速的变化规律,接着分析启动完成后稳定运行时的磁密、涡流损耗和传动效率;最后搭建模拟的轴向磁通轮毂电机实验平台,测量得到了不同输入转速下的转速、转矩和传动效率,验证了理论分析和模拟的正确性。本文研究成果有利于轴向永磁磁通轮毂电机传动性能的研究,对提高轮毂电机工作效率的提高具有重要意义。     

轮胎尺寸对汽车结构疲劳累积损伤影响研究

基于结构耐久试验工况,通过六分力设备与底盘杆系所采集的整车道路载荷谱,应用动力学载荷分解方法获得虚拟随机载荷谱,对车身结构进行应力分析和疲劳累积损伤计算。在底盘关键位置布置传感器,同时在车身结构中CAE疲劳分析所对应的5个高应力区粘贴应变片,先后采用3套不同尺寸参数(包括胎高和胎面宽度)的轮胎以相同的耐久工况(同一个试验场,试验路面及对应的速度相同)来进行实车载荷对比测试。针对车身结构载荷幅值、频域进行分析,并基于雨流循环计数对车身和底盘件进行疲劳累积损伤计算与分析。整车实际测试的结果表明,CAE所预测到的损伤(裂纹)位置及其里程数与路试结果相吻合;在同样使用条件下,轮胎内径越大,车身结构和汽车底盘的寿命越低,已经可进行量化对比。     

移动荷载作用下桥头搭板动力响应分析

将桥头搭板视作粘弹性地基上四边简支的各向同性矩形板，用变分法对移动车辆荷载作用下搭板的动力响应进行了分析，并讨论了荷载的载重、荷载的横向位置、车速以及搭板的长度、宽度、厚度对板顶位移和板底最大弯拉应力的影响。     

与路面协调设计的公路路基设计指标及使用环境探讨

针对当前公路路基路面设计协调性差及规范的适用环境与当前公路使用环境、轴载状态差异问题,本着路基路面协调设计的思想,从影响路基结构特性的因素入手,研究了温度、湿度、荷载3大影响路基路面结构设计的主要因素,分析计算了不同环境、轴载状态下重载交通公路路基动应力、应变及公路工作区深度变化规律,揭示了在使用环境条件下进行路基结构设计的重要性.最后根据路基动应力、应变分析结果与控制标准,提出了适应重载交通的交通等级与设计标准轴载,以及适应重载交通高速公路的设计轴载与路基强度指标标准建议值,并基于与路面协调设计思想对使用环境下的公路路基设计提出了一些建议.     

山区双车道公路路线设计车型分类标准

为研究建立公路路线设计标准车型,通过对西部山区双车道公路的实地交通调查,并结合我国在用车型统计,建立了各类营运车辆车型参数数据库;在详细统计分析现有车型的尺寸、载质量和功率质量比分布规律的基础上,以满足85%的车型外廓尺寸和载质量为标准,采用双因素聚类分析方法对各种车型的功率质量比进行聚类分层计算,根据外廓尺寸相近的原则进行归并后,提出了山区公路路线设计车型的小型车、大型车外廓尺寸分类标准。在此分类基础上,研究了用于公路纵断面设计的载重汽车动力性能标准,通过大量实地观测资料和统计分析,提出了载重汽车上坡动力性能曲线,建立了速度折减量与坡度、坡长之间的关系曲线,以速度折减量作为公路纵坡和坡长的设计关键指标。     

基于能量法的组合梁桥拥堵车辆怠速振动所致疲劳损伤评估

针对拥堵车辆怠速振动造成的城市桥梁疲劳失效风险，利用ABAQUS建立车辆拥堵荷载作用下的车-桥耦合有限元模型，通过动力响应分析和应力循环计数，采用能量法以总应变能密度为损伤参量，计算4种拥堵工况下城市组合梁桥钢箱构造细节的疲劳累积损伤，并通过与规范标准疲劳车畅通运行状态时的损伤对比，综合评估车辆拥堵对城市组合箱梁桥疲劳性能的影响。结果表明：城市组合梁桥在车辆拥堵荷载作用下弹性应变能在总应变能密度值中占主导地位，其疲劳行为是典型的高周疲劳，疲劳损伤主要来自于怠速振动初始的3~5个高应力幅循环；钢箱底板-腹板焊缝构造细节的疲劳累积损伤为母材的2~5倍，焊缝是疲劳性能较薄弱的部位；当典型拥堵车流只包含小汽车及公交车时，拥堵状态下的疲劳损伤可偏于安全地采用1辆标准疲劳车怠速振动进行评估，但在某些未限制货车通行路段，车辆拥堵造成的疲劳损伤显著增大；由于发动机怠速振动动力效应致使等效应力幅增大65%，1辆标准疲劳车1次拥堵作用下的疲劳损伤是畅通状态下疲劳车单次过桥产生损伤的14.7倍，构造细节疲劳破坏风险增大；考虑车辆拥堵影响后疲劳累积总损伤增大，疲劳损伤受拥堵工况、交通量及拥堵时长影响，日均拥堵4 h情况下，考虑拥堵后的疲劳损伤可达不考虑时的3.5倍。该文可为类似桥梁疲劳评估提供借鉴参考，为保障既有城市钢桥的安全运营提供一定的基础理论支撑。