纯电动汽车电池包支架性能分析及优化

文章使用有限元分析方法计算电池包固有频率及其模态振型、电池包及其支架在特定工况下的应力;模态分析评价结合路面激励频率特征,评判电池包固有频率是否满足设计要求;强度结果评价结合材料应力应变曲线,评价应力是否超过材料屈服强度。分析结果显示,电池包一阶横摆模态频率低于目标值。经对模态分析结果进行分析优化,达到目标值要求;强度分析结果经过优化后,达到目标要求。     

宽体矿用自卸车上装设计

宽体矿用自卸车超“宽”,属非公路用车范畴,主要应用于矿区。在具体设计时,对上装进行的CAE分析显示,总体应力水平能够满足强度要求,但部分结构（如副车架的后翻转座加宽支架和货箱翻转座支撑纵梁）强度不足,最大应力超过材料屈服强度。通过对结构强度不足之处进行改进后,上装最终满足设计要求。     

发动机悬置系统极限强度与模态分析

为了校核某悬置系统是否满足性能要求,采用有限元技术对其进行极限强度分析,得到了其在垂向跳动工况、紧急制动工况和紧急转弯工况时的应力分布,均在其材料屈服范围之内。再对其进行模态分析,分析表明其前三阶模态频率均高于发动机的二阶点火激振频率,因此该悬置系统能够满足强度和模态设计要求。     

某新能源汽车真空泵支架振动强度分析与优化

基于Hypermesh软件建立某新能源汽车真空泵支架有限元模型,分别在纵梁两端加载X、Y和Z方向的振动激励,采用频率响应方法对其进行振动分析,分析结果表明其最大应力幅值超过其材料屈服,不符合设计要求。通过集成优化得到最优的支架厚度,优化之后其应力水平均低于材料许用应力,能够满足振动性能要求。     

某商用皮卡排气系统力学性能仿真研究

文章采用ABAQUS和HyperMesh软件,对某商用车皮卡排气系统进行了CAE自由模态、约束模态和强度分析,多方面校核了排气系统力学性能,结果显示排气系统避开了发动机怠速共振频率,排气系统支架最大应力小于材料屈服强度,满足设计目标。     

基于有限元仿真的电池包机械冲击分析

以纯电动汽车的电池包为研究对象,通过GB 38031-2020确定其冲击载荷,进行有限元分析。利用OptiStruct对电池包进行瞬态响应计算,结果表明在7 ms时,电池包的吊耳及螺栓处的最大应力为167.5 MPa,小于材料抗拉强度270 MPa,符合设计要求。在开发初期应用有限元分析方法进行电池包的瞬态响应分析,有利于缩短电池包设计周期并降低成本。     

轻卡货箱静动态性能分析

为了获取某轻卡货箱的静动态性能,采用有限元方法和Hypermesh软件对货箱的四种典型工况进行强度分析,强度性能分析结果表明其最大应力低于其材料许用应力,能够满足强度设计要求。自由模态分析结果表明其一阶扭转频率和一阶弯曲频率分别为8.8Hz和33.6Hz,有效地避开了发动机怠速频率,满足模态设计要求。刚度分析结果表明其扭转刚度值为2.48E+4N*m/rad,大于目标要求值,能够刚度设计要求,因此其静动态性能均满足要求。     

某轻卡桥壳制动气室支架底座焊接处撕裂分析及改进

某轻卡在道路试验过程中出现后桥桥壳左侧制动气室支架焊接处撕裂拔起的危险情况,本文通过焊接失效分析得到焊接处撕裂原因,预测了撕裂起源位置,并通过有限元分析模拟轻卡后桥桥壳制动气室支架底座焊接处强度载荷工况,并对其气室支架底座结构及焊接方式进行改进设计,降低了各工况下桥壳的最大应力值,使其满足设计要求,规避风险。     

轻型车后悬架减振器支架失效有限元分析

针对某轻型车在环路道路试验过程中后悬架减振器支架发生开裂的问题,对失效的后悬架减振器支架进行了宏观观察、断口形貌观察和零件材料理化检验,推断出零件失效原因。运用有限元分析技术对零件的受载情况进行模拟分析,后悬架减振器支架受到沿减振器轴上下和弯扭的交变载荷作用而产生疲劳,疲劳源主要位于焊接缺陷处;零件材料满足设计要求。另外,有限元分析结果表明,焊缝和基体上的等效应力最大值已经接近或超过了相应材料的屈服强度,不能满足零件安全使用的条件,建议提高零件设计时材料的强度级别,同时必须控制焊接工艺。     

某宽体自卸车驾驶室白车身的仿真分析

为了优化某宽体自卸车驾驶室的设计,对不同载荷工况下的白车身强度、刚度及一阶自由 模态进行了计算机辅助工程(CAE)有限元仿真分析,确定了各种工况下的应力分布。着重分析了应 力集中的位置及其最大应力,并与该位置材料的屈服强度进行对比。分析结果表明:该白车身刚度远 超目标值,完全满足设计要求;白车身的一阶自由模态频率偏离发动机怠速频率区间3Hz以上,可有效避免共振发生。分析结果可为宽体自卸车驾驶室白车身的结构设计及改进提供参考。     

汽车空调管路随机振动强度分析及其改进

针对某款乘用车路试期间空调管路焊缝附近发生断裂的问题,在预应力模态分析的基础上对其进行了随机振动有限元分析,发现其强度薄弱部位与路试断裂部位一致,采用增大焊缝圆角尺寸的方法对管路与接头处焊缝尺寸进行优化,再次对其进行随机振动有限元分析。结果表明,断裂焊缝处三个振动方向的最大应力分别降低了9.8%、29.5%、45.2%,最大应力由112.1 MPa降低至86.1 MPa,低于其材料屈服极限,满足强度要求。研究为汽车空调管路随机振动有限元分析与焊接结构强度优化提供参考依据。     

基于相对密度法的减震器下支座拓扑优化设计

减震器支座时悬挂系统重要的部件,为了提升某减震器下支座设计的可靠性,基于有限元技术对其进行静强度分析,分析结果表明其最大应力均低于材料屈服。与此同时为了达到轻量化的目的,基于相对密度法对其进拓扑优化分析,获取了其单元密度等值面图,最终得到了最佳优化方案,并且满足其强度性能要求。     

双缸式混凝土输送泵泵送机构的有限元分析

为解决单线铁路隧道由于断面小、通道狭窄而造成的施工机械与混凝土输送泵互通不顺畅的问题,设计一种窄体双缸S阀混凝土输送泵,该混凝土输送泵泵送机构采用液压油缸带动混凝土输送缸的结构模式和双缸往复式工作原理,双缸并列设置,在不减小输送量的前提下降低整机宽度(整机宽度为1.49 m)。采用Ansys软件对混凝土输送泵的关键部件力学性能进行分析,并计算S阀体的疲劳寿命。结果表明： 在静载荷作用下,活塞杆、主油缸和混凝土输送缸的最大等效应力均小于材料的屈服极限,满足结构强度要求; S阀体在动荷载作用下的最大等效应力小于材料的屈服极限,且疲劳寿命在疲劳敏感曲线的50%～90%内,满足结构强度和疲劳寿命设计要求。     

基于有限元仿真的某车门轻量化分析

采用HyperWorks,针对某型商务车车门开展自由模态、柱碰安全及加载1 000 N垂直向下作用力工况的垂向刚度、静强度有限元仿真分析,根据分析结果判断存在轻量化空间,据此设计了两种轻量化方案,分别对两个方案的车门进行了各项性能的仿真分析,结果显示轻量化方案一车门各项性能满足主机厂要求,并具有较好的轻量化效果;方案二车门在加载垂向力工况下的内板静应力超过了材料的屈服强度,无法满足客户要求。相关研究可为客户提供基于马钢材料开展车门优化设计的参考。     

重型牵引车空气悬架钢板弹簧支架强度分析与优化

利用有限元分析软件对某重型牵引车空气悬架的钢板弹簧支架进行强度分析。结果表明,在四种典型工况下,钢板弹簧支架的强度均满足要求,并存在一定的材料冗余;在此基础上,对钢板弹簧支架进行拓扑优化,优化后的钢板弹簧支架质量减轻了6.8%,同时仍满足强度要求。     

随机振动与冲击条件下电动车电池包结构响应分析

为提高电动汽车电池包结构安全性和电连接可靠性,更好地预判和分析电池包结构损伤和电接触可靠性,建立了电池包精细化模型,通过电池包模态试验验证了模型的有效性;从应力值和加速度两个方面分析了电池包在稳态随机振动和瞬态冲击下的结构损伤和电接触可靠性。结果表明,电池包整体模态对触点的动态响应影响很大;同一振动工况下不同位置触点的应力和加速度都很不均匀;冲击工况产生的交变应力比稳态工况对电池包造成的结构伤害和对内部电触点可靠性的影响都更大。分析结果可为电池包安全性设计、接触保护设计和疲劳寿命预测等提供参考。     

动力总成悬置支架的多工况拓扑优化

为保证车辆低振动噪声和高耐久性等性能,动力总成悬置支架的刚度、模态、应力和质量都必须符合一定要求.采用多工况拓扑优化方法对动力总成悬置支架进行改进设计:选择Optistruct作为拓扑优化工具;以最小加权柔度作为目标函数;以模态>650Hz、应力<120MPa、体积<原体积的80%作为约束函数.优化结果表明,新支架一阶模态高于设定目标值,应力水平小于材料的屈服极限,质量比原支架轻了0.4 kg.     

某纯电动商用车车身骨架强度仿真分析

车身骨架强度对车辆设计可靠性及巡航安全性具有重要影响,文章利用HyperMesh软件对某纯电动商用车车身骨架进行强度特性数值分析,基于壳单元及部件连接状态建立车身骨架有限元模型,并计算得到商用车车身骨架弯曲、扭转、制动、转弯工况下骨架应力分布,进而判定骨架是否存在局部应力集中、是否满足结构疲劳限值。根据计算结果对模型进行优化,再次计算结果表明,骨架结构强度在材料的屈服极限内,且整体应力余量较大,满足性能要求,数值研究为车型设计与优化提供技术支撑。     

制动支架和销轴的失效分析

对某越野车的双向鼓式制动器进行受力分析,通过计算得出制动销轴和制动支架受到的力,同时对材料进行硬度测试和金相组织分析,通过CATIA进行建模和有限元分析,并对其强度进行分析和计算,求解它的应力状态和位移变化。结果表明,该制动器的销轴和支架不能满足在强度上的设计要求,需要进行结构的优化和材料强度的加强,为该制动器的改进设计提供了有力的理论依据。     

某重型商用车前牵引有限元分析与试验研究

建立了某重型商用车车架及前端牵引装置的有限元模型,进行相应的扭转及牵引工况CAE分析,设计出满足要求的前牵引支座。确定了文章所建CAE分析模型与试验结果的差异,得出CAE分析时采用线性材料建模,在未达到材料屈服强度前,CAE应力值可以较准确的预测零件结构的应力,达到材料屈服强度后,CAE应力值比测试应力值稍大,且随着载荷增大CAE值与测试值的差异逐渐增大,该结论可以推广到其它CAE分析中,具有较高的参考价值。