铝合金发动机罩盖的优化设计

文章以汽车轻量化材料铝合金板材为例,通过铝合金板材在发盖上应用环境条件的讨论,明确铝合金发盖的研究的意义。并通过铝合金和传统钢制板材的材料参数对比研究,从发盖扭转刚度、抗凹性、模态、强度、行人保护等性能角度详细剖析了铝合金发盖的设计要点和目标,总结关键影响因素并提出了一套综合优化方案,为初始阶段的铝合金发盖设计提供了一套可借鉴的方法。     

基于行人保护的铝合金发动机罩盖结构优化设计

基于原钢质罩盖的行人头部保护性能,采用结构优化的设计方法,设计圆锥形内板结构的铝合金发动机罩盖。CAE仿真分析结果表明,在满足刚度性能要求的同时,铝合金罩盖具有更好的行人保护性能,且实现减重45.5%。同时为铝合金等轻质材料在汽车上的应用提供了借鉴作用。     

基于区域灵敏度的发罩结构优化设计

传统的灵敏度分析对象都是车身结构的零部件,对汽车结构性能提升的指导也大多局限于板件厚度的减薄与加厚,而且都是通过对车身板件厚度灵敏度分析,没有对零件的各个区域进行灵敏度分析,并进行结构优化设计。本文提出了一种将零件划分为不同的区域,通过各区域对结构性能的进行灵敏度分析,并对灵敏度较大的零件区域进行结构设计的方法,可以避免在零部件结构优化中对结构修改的盲目性,提高设计效率,减少设计成本。本文以发动机罩为例,对发动机罩的扭转刚度进行提升,首先将内板进行区域划分,通过内板各区域对发罩扭转刚度的灵敏度分析,获得对发罩扭转刚度贡献较大的内板区域,并对该区域内板进行结构优化设计,最后通过CAE分析验证,证明了结构优化的有效性,该方法可以推广应用到车身其它零件的结构优化设计中。     

铝合金机罩材料及包边设计要求

本文阐述了铝合金机罩的材料种类、延伸率、时效性要求,翻边性能、包边类型及设计参数。铝合金机罩方案与原钢制机罩相比,具有轻量化优势,降低整车质心,提升行驶稳定性及更好的行人保护性能。     

铸铝一体化发动机罩的可靠性优化设计

为了提高发动机罩的轻量化水平与性能要求,采用“材料-工艺-结构-性能”一体化集成方法设计铸铝一体化发动机罩。建立了发动机罩的有限元模型,通过模态试验验证了所建模型的准确性。以铸铝发动机罩厚度为设计变量,综合考虑发动机罩的刚度和模态性能,采用最优拉丁超立方试验设计构造样本点,联合径向基(Radial Basis Function,RBF)神经网络模型与多岛遗传算法(Multi-Island Genetic Algorithm,MIGA)进行多目标优化。基于RBF-MIGA近似模型和6Sigma可靠性优化方法对发动机罩进行优化设计。结果表明,经可靠性优化后的发动机罩质量减轻了10.59%,约束一阶模态提高了41.43%。     

玄武岩纤维/铝合金层合板低速冲击性能及应用研究

制备一种玄武岩纤维/铝合金层合板复合结构,通过试验和仿真,探讨该复合结构的拉伸、压缩、剪切、弯曲和抗冲击特性。采用连续壳单元模拟纤维层,建立低速冲击仿真模型,从能量吸收、接触力和层合板损伤程度3个方面,研究铺层结构和冲击载荷角度对纤维金属层合板抗冲击性能的影响。最后,将纤维金属层合板应用于发动机罩外板,进行发动机罩静态刚度和行人头部碰撞仿真分析。结果表明,与原发动机罩相比,纤维金属层合板发动机罩的弯曲刚度和扭转刚度均有不同程度提高,行人头部保护性能得到改善。     

基于抗撞性的汽车B柱碳纤维加强板优化设计

考虑到碳纤维增强聚合物基复合材料的特点,本文中将某乘用车B柱原钢材加强板用碳纤维材料替代,并进行优化。首先在整车侧面碰撞有限元模型的基础上进行B柱子结构模型的解耦,利用子结构动态模型进行了B柱加强板的材料替换和性能计算,确定了初始纤维板铺层和厚度;为充分发挥复合材料可设计性的优势,采用面向复合材料的结构优化方法进行了纤维复合材料的铺层厚度、角度和铺层顺序优化。对比原车结构,在抗撞性不变的前提下,碳纤维B柱加强板取得显著的轻量化效果。     

基于行人保护的发动机罩总成优化设计

为解决某车型的发动机罩不能满足2013年出台Euro-NACP行人保护法规要求的问题,文章从发动机罩不满足HIC值的试验点位置进行结构断面分析,并结合CAE分析,采取弱化发动机罩内板加强板、弱化锁扣加强板及增加发动机罩外板加强板的方法,得到了能满足2013年出台Euro-NACP行人保护法规要求和发动机罩自身强度和刚度要求的发动机罩。结果表明:发动机罩设计的前提条件是必须满足自身强度和刚度,必要条件是最大可能地吸收能量,以满足行人保护法规要求。     

发动机罩板的有限元分析

为验证某款发动机罩板的结构强度和固有特性是否满足设计要求,文章利用HyperWorks软件对该发动机罩板进行了有限元建模、静力学分析和约束模态分析。通过分析发现它的刚度满足设计要求,但是由于它的低阶固有频率偏低,与发动机激励频率接近,因此发动机罩板会产生较大的振动。在后续改进设计中应采取减振措施,尽量减小发动机罩板的振动。     

铝合金车轮花键套连接性能研究

对花键套外形设计、花键套表面粗糙度、铝合金车轮铸造工艺方法等方面进行分析研究,找出了影响铝合金车轮花键套连接强度的因素及工艺参数,避免摩托车铝合金车轮在摩托车行驶过程中花键套与铝合金车轮结合部位发生松动、脱落、异响等情况,提高了摩托车铝合金车轮的安全性能。     

铝合金发动机罩盖内板结构优化设计研究

为实现发动罩盖的轻量化设计,本文使用铝合金材料制作发动机罩盖。基于刚度和行人保护,利用OptiStruct软件优化设计一种新型的铝合金内板结构,相比原钢制罩盖,重量减轻46.4％,行人头部保护、刚度和模态性能没有降低。     

主动式发动机罩关键问题探讨和AHLS的概念设计

行人保护的重点是在行人交通事故中避免最可能致行人死亡的头部损伤,因此主动式发动机罩的研究和应用将成为行人保护的重要手段之一.文中分析了主动式发动机罩的关键问题,并提出一种新型的前后同步升起的主动式发动机罩举升系统的概念设计,为主动式罩的设计提供借鉴.     

铝合金车身零部件设计研究

文章通过对铝合金发动机盖设计流程的描述,通过对比铝合金与钢的不同点,归纳了铝合金发盖设计所需要关注的要点,并提供了铝合金板材选择的方式。在不同于钢制发动机盖的点上提出了设计要求,明确了铝合金发盖的设计方法。     

人车相撞头部伤害影响因素仿真分析及试验

在汽车与行人碰撞事故中,行人头部伤害是造成行人重伤或死亡的主要原因。采用有限元三维实体建模技术,建立了发动机罩和包括头皮、头骨两层球体结构的行人头部有限元模型,分析了头部与发动机罩的瞬态大变形非线性撞击响应,得到了头部与发动机罩相撞时的速度、位置及头部质量、发动机罩的厚度、摩擦因数等因素对头部伤害的影响规律,并对铝质与钢质发动机罩作了比较,结果表明铝质发动机罩对行人头部具有更好的保护效果。     

现代乘用车钢制车轮的技术发展

近年来，国际钢制车轮面对替代产品的挑战，利用钢轮固有的安全性能优势在材料、款式和工艺等方面追加投入并进行研究。介绍了现代乘用车钢制车轮在材料、设计、制造工艺及检测等方面的最新技术动态。     

探究复合材料发动机罩的行人保护作用

为探究复合材料发动机罩行人保护的作用,需要在结构设计及优化的基础上,进行静态和动态性能的仿真分析,即在达到发动机罩静态性能指标的前提下,要满足动态行人保护头部碰撞的要求.由于动静态的性能要求难以同时达到,则需要不断地进行结构调整和仿真计算,以达到符合复合材料发动机罩静力学和动力学性能要求的目的,从而有效实现发动机罩部件的轻量化并提高整车的动力性能.     

基于熵权TOPSIS法的CFRP防撞梁轻量化研究

碳纤维增强复合材料(CFRP)具有轻质高强的特点,本文中基于抗撞性要求将某乘用车保险杠原钢制防撞梁替换为CFRP,并进行铺层优化设计。首先对CFRP层合板进行力学性能试验以获得材料参数,并通过三点弯曲仿真试验验证其准确性,然后根据等刚度设计原理,确定CFRP防撞梁的厚度,并通过保险杠低速碰撞有限元仿真对比分析两种材料防撞梁的抗撞性能。在此基础上,以质量、比吸能、最大侵入量和碰撞力峰值为目标,采用熵权TOPSIS方法对CFRP防撞梁进行铺层优化,确定出最优铺层方案。结果表明,在保证抗撞性能要求的条件下,优化后的CFRP防撞梁比原钢制防撞梁减轻了76.82%。     

地铁暗挖车站风道与车站主体交叉段及马头门处系统锚杆与钢架联体支护技术

以"青岛地铁一期工程(3号线)土建03标的延安三路站施工"为例,指出"风道进入车站主体的马头门和交叉段"部位设计要求的方法施工将造成工期拖延,并且个别支护措施在施工中不易实现而且在后续施工中存在安全隐患,通过对原设计中"风道进入车站主体的马头门和交叉段"施工方法的优化、提出了"系统锚杆与钢架联体支护"的新方法,并在现场实际施工中取得了成功;进而对"系统锚杆与钢架联体支护"的改进使用进行了阐述,为同类工程施工及隧道支护提出了一种新思路。