汽车正面碰撞驾驶员安全气囊仿真与优化

通过计算机仿真方法研究驾驶员安全气囊的保护效果。建立驾驶员安全气囊模型以及约束系统模型,并进行有效性验证,进行仿真分析。通过正交试验进行优化,确定约束系统参数。结果表明,在正面碰撞中,优化后的驾驶员安全气囊对假人保护效果更好。     

面向C-NCAP的正面乘员约束系统优化设计

从某车型面向C-NCAP的正面乘员约束系统开发入手,经分析指出其优化流程应将正面刚性墙试验的约束系统参数优化作为主要条件,将正面偏置可变形障壁试验的约束系统参数优化作为约束条件,同时考察约束系统各参数对不同工况中乘员伤害的影响.介绍了如何运用CAE以及正面约束系统优化分析方法对参数进行优化的过程.     

高速公路护栏系统的有限元优化分析

首先对高速公路护栏系统进行了单部件的有限元优化分析,即通过对护栏系统主要的单个部件分别进行优化设计,以考察护栏系统在这些优化条件下的安全防护有效性和能量吸收特性。然后对高速公路护栏系统进行了多部件有限元优化分析,即在对单个部件优化的基础上,提出多部件复合优化分析方案。结果表明,分别增加或同时增加波形梁和防阻块的厚度为较优的方案,并据此提出一些建议,供工程设计参考。     

汽车侧面碰撞帘式气囊仿真优化

研究汽车侧面碰撞帘式气囊仿真与优化方法。基于MADYMO软件建立帘式安全气囊仿真模型以及约束系统仿真模型,并验证模型的有效性,之后进行仿真分析。通过正交试验进行优化,确定约束系统参数。结果表明,在侧面碰撞中,优化后的约束系统参数对假人保护效果更好。     

并联式混合动力城市客车动力系统匹配计算

介绍并联式混合动力城市客车的特点,对其动力驱动系统各部件参数进行分析计算,确定部件的参数,使动力系统达到优化配置.     

基于仿真的汽车转向管柱模态分析

对汽车仪表板横梁系统进行了灵敏度分析,找出了对模态影响大的部件;建立了包括方向盘和助力转向电机在内的转向管柱总成有限元模型,并进行了约束模态分析;根据模态分析结果,在模型上对仪表板骨架结构进行优化,通过优化,提高了转向管柱总成的一阶模态,使其达到目标要求;对转向管柱模型进行了频率响应分析,将计算出的频率响应曲线与模态值...     

侧安全气囊在侧面约束系统中的集成

针对安伞法规关于不同碰撞形态下对乘员侧面保护的要求,进行了侧安全气囊集成于内饰侧面约束系统中的参数优化及系统验证,并在实车碰撞中证明了气囊参数满足可变形壁障侧面碰撞形态下对正位坐姿乘员的保护要求.针对TWG(国际轿乍生产联盟、轿车乘员约束系统委员会、高速公路保险机构)关于离位坐姿乘员在气囊爆破中的保护要求,进行了侧气囊参数校核与约束系统结构优化.     

基于E-NCAP的10岁儿童损伤防护研究

最新版欧洲新车评价规程(E-NCAP)使用10岁Q系列儿童假人来评价约束系统对儿童乘员的保护效果。针对某国内量产车型,分别采用MADYMO和Hypermesh软件建立了该车的后排6岁儿童乘员约束系统仿真模型和整车有限元模型,并利用试验数据进行了对比验证。将Q10儿童假人放入已验证的儿童约束系统中,根据E-NCAP规定的正面40%偏置碰撞和侧面碰撞要求进行仿真。在对两种工况下乘员约束系统参数灵敏度分析的基础上,选取对儿童损伤影响显著的参数为优化变量,以综合评价损伤指标WIC最小为优化目标,采用Kriging算法创建响应面模型并结合遗传算法进行参数优化。结果表明:优化后的约束系统参数能有效提高对10岁儿童乘员的保护效果,正面偏置碰撞中得分提高了24.6%,侧面碰撞中得分提高了36.5%。     

PHEV发动机驱动工况效率耦合分析与优化控制

单轴并联式混合动力系统（Parallel Hybrid Electric Vehicle，PHEV）包括电池、驱动电机、发动机、自动变速器等多个关键部件。各部件效率特性存在相互耦合的关系，要实现系统整体效率最优，需要辨明影响系统效率的控制参数，并对系统整体效率最优的控制参数进行优化。以装备无级变速器（Continuously Variable Transmission，CVT）的PHEV为研究对象，首先对系统各关键部件的效率特性进行分析，建立各关键部件效率模型，明确各部件效率与控制参数、状态参数之间的关系。在此基础上，对发动机单独驱动模式下动力传递路径中不同部件的效率耦合关系进行分析，推导出系统燃油消耗量与动力系统各状态参数、控制参数之间的函数关系。根据分析结果，选取车辆需求功率及车速为状态参数，变速器速比及发动机转矩为控制参数，以系统燃油消耗量最小为目标建立优化目标函数和约束条件，对系统优化问题进行定义。根据优化问题的特点，设计基于模拟退火的优化算法对优化问题进行求解，获取系统燃油消耗率最小时变速器目标速比和发动机目标转矩随状态参数的变化关系。建立系统仿真模型对所述优化算法进行仿真分析，并搭建混合动力试验台对优化结果进行试验验证。结果表明：无级变速器效率对系统整体效率影响较大，采用优化控制规律使发动机效率有所降低，但无级变速器效率升高更大，系统整体效率升高；在功率需求一定的循环工况下，优化控制算法比传统上仅以发动机效率最高为目标的控制算法节油1%~2%。     

安全气囊常识

汽车知识 一、前言汽车发生碰撞事故时，在惯性的作用下．司机和乘客会高速撞向方向盘等车内部件，受到伤害。在汽车上安装安全带和安全气囊等保护系统．可以在撞车时把乘客约束在座椅上，限制乘客头部、胸部的移动距离，避免与车内部件发生剧烈碰撞，从而起到保护作用。所以也把这种保护系统叫做乘员约束系统．     

商用车车身高强钢应用部位优化方法研究

通过将商用车的动态碰撞过程转换为静态挤压过程,以白车身各部件的钣金厚度为变量,开展基于等效碰撞的乘员生存空间对各部件刚度的灵敏度分析,以此找出白车身不同部位零件刚度对乘员生存空间的影响。结合各部件的成型工艺性,制定出相关部件的材料强度提升方案,进行碰撞仿真分析,对材料强度优化前后的碰撞结果进行对比,结果表明该方法对车身高强钢应用部位的优化具有一定的指导作用。     

采用响应面法的汽车转向系统固有频率优化

提出一种基于响应面方法的汽车转向系统固有频率优化方法。以某微型车为例,该方法从建立汽车转向系统的有限元模型出发,结合拉丁方试验设计方法,采用最小二乘法建立转向系统的二次响应面近似模型;在此基础上,以转向系统的1阶固有频率最大化为目标,总质量为约束,并通过灵敏度分析选取5个部件有限元模型壳单元壁厚为设计参数,建立优化模型。对转向系统进行优化的结果表明,采用该方法对汽车转向系统进行优化,能有效提高其1阶固有频率,减小转向系统质量,从而抑制转向系统的振动。     

底盘零部件刚度系统化匹配在底盘架构开发中的应用

分析了底盘系统刚度特性关键指标,阐述了悬架和转向系统刚度对车辆性能的影响;结合实际项目,建立了底盘系统刚度特性优化体系和关键考核指标,提出了影响整车性能的关键点刚度匹配和控制方法;综合考虑系统中各部件的特点,结合零件制造可行性及成本控制等因素对某车型多连杆后悬架进行优化,提出了优化措施。     

基于E-NCAP的6岁儿童乘员损伤防护研究

2016版欧洲新车评价规程(E-NCAP)将后排Q系列6岁儿童假人的损伤值作为儿童保护部分的评分依据,对车辆安全性提出了新的要求。本文中建立了某已开发车型的儿童乘员约束系统仿真模型,并利用C-NCAP试验数据对其有效性进行了验证。根据E-NCAP中的正面40%偏置碰撞和侧面碰撞要求进行了仿真。通过两种碰撞工况下乘员约束系统参数灵敏度分析,选出对儿童乘员损伤影响显著的参数作为优化变量,以儿童损伤综合评价指标WIC最小化为优化目标,采用Kriging算法创建的响应面模型和遗传算法进行参数优化。结果表明,优化后约束系统能有效降低儿童乘员损伤值,正面偏置碰撞得分提高了9.4%,侧面碰撞得分提高了67.9%。     

基于数据分析的某车型侧面安全气囊的深度优化

针对某车型侧气囊(SAB)进行了深度优化研究,运用数据分析方法制定了深度优化方案,并对优化后SAB在侧面撞柱试验中的保护效果进行了分析。结果表明,在对约束系统进行深度优化时,数值分析方法优于仿真分析和台架试验;3根肋骨变形量曲线彼此接近,整个侧面受力达到了较好的平衡,与SAB优化前的侧面碰撞试验结果相比,腹部力提高了0.17 k N,气囊优化达到了最佳状态。     

基于ANSYS及灵敏度分析的客车结构轻量化设计

电动客车发展迅速,社会对电动客车的需求日益增加。客车满载时对动力需求高,电池组的数量多,车身总质量偏大,导致电池损耗加快,客车行驶里程降低。优化车架的结构设计,实现轻量化是延长电池使用寿命、提高行驶里程的有效途径之一。为达到某型电动客车在满足各工况强度要求的前提下实现轻量化的目的,选取4种典型工况,包括匀速直线行驶工况、弯扭工况、紧急制动工况和紧急转弯工况,建立了客车车身结构的有限元模型。由ANSYS Workbench分析计算得到了4种不同工况下的应力、变形。以有限元分析结果为依据,对车架进行了优化设计。根据优化设计理论,以车身质量最小为目标函数,以构件厚度为设计变量,以底架应力和扭转刚度作为设计约束,利用NASTRAN软件计算了车架刚度对关键构件厚度的灵敏度。对刚度相对灵敏度较低的部件进行了轻量化设计,如将车门支撑部件、车架侧围等部件型材厚度由3 mm减薄至2 mm,对刚度相对灵敏度较高的部件进行了加厚处理,如将车架主要受力部件厚度由4 mm加厚至5 mm,以此来提高整车的扭转性能,提出了较为合理的车架轻量化设计方案。更新了优化后的车架模型,再利用有限元分析对比了优化前后最大应力及变形结果。经对比分析,在满足各工况强度要求的前提下,整车质量下降52 kg,车架质量降幅达2%。     

基于自适应代理模型的汽车乘员约束系统优化设计

为提升汽车乘员约束系统对乘员的保护性能并降低乘员所受的伤害,本文中提出了一种基于自适应代理模型的汽车乘员约束系统优化设计方法。首先,建立了某微型客车的乘员约束系统数值模型,并通过实车碰撞试验对该数值模型进行检验和校正;然后,基于径向基函数建立了乘员约束系统的代理模型,并通过逆向形参数法有效获得具备较高精度的代理模型;最后,利用隔代映射遗传算法(IP-GA)对汽车乘员约束系统进行优化。结果表明:该方法能快速获得汽车乘员约束系统的最优匹配参数,从而确保乘员的安全性。     

正面碰撞中的乘员约束系统仿真分析与验证

本文通过对某华晨汽车自主开发车型进行正面碰撞仿真分析,考察乘员在佩带三点式安全带条件下的运动响应和伤害情况。为减少车体变形对约束系统的影响,在车身结构试验与仿真对标的模型基础上进行乘员约束系统对标。从车身的变形形态、乘员的运动响应、假人伤害值等几个方面综合评价乘员保护的碰撞安全性能,通过约束系统良好的对标表现,分析出对正面碰撞乘员约束系统的影响因素。经过验证表明,采用有限元的乘员约束系统碰撞仿真分析方法能较真实地反映出试验碰撞的状况和结果,具有实际工程应用价值,可用于后期的优化工作。     

汽车侧面碰撞侧围结构可靠性优化设计

为研究侧围部件对整车侧面碰撞的影响,选取B柱内板、加强板、车门内板和防撞杆的厚度作为设计变量,结合试验设计、响应面模型、可靠性理论及优化算法,构建侧碰侧围结构可靠性优化数学模型,对侧围结构进行确定性与可靠性优化,并进行对比分析。分析结果表明:两种优化方法都能提高侧碰安全性,但确定性优化使得B柱最大侵入速度十分接近约束边界,相比于确定性优化,可靠性优化使得B柱最大侵入速度有所减小,吸能量有所增加,车门最大侵入速度减小3.1%,且各输出响应均远离约束边界值,B柱与车门最大侵入速度的可靠度提升了26.6%和10.5%,满足设计要求。故可靠性优化更能满足整车侧碰侧围结构耐撞性及可靠性要求。     

基于随机模拟的汽车安全带系统约束效能优化

建立了汽车安全带系统的数学模型，并通过试验对模型的有效性进行了验证。基于随机模拟和响应面方法对安全带系统敏感参数的优化，给出了系统约束效能的优化区间，考虑到参数的制造和装配误差，对优化区间内的系统稳健性进行了计算和分析，得到系统约束效能的最优稳定区间。