基于头碰与结构性能的发动机罩正向优化设计

文章以某发动机罩正向开发为例,通过将头碰工况转化为静态加载的方法,结合刚度模态工况,对发动机罩进行多学科拓扑优化及概念设计。建立全参数化模型,快速设计并验证了发动机罩初始方案。自行开发的二次开发工具包实现了大样本点生成、提交计算及提取结果的自动化。运用基于试验设计与近似模型的参数优化技术,研究了影响发动机罩各项性能的关键因素,同时平衡发动机罩各项性能与重量的关系,得到优化设计方案。通过对Pareto前沿的研究,定量寻找性能之间的走势关系,并寻找性能效率的拐点,从而提高了发动机罩的正向开发能力。     

排气歧管隔热罩开裂分析及优化改进

为解决排气歧管隔热罩在发动机台架耐久试验中开裂的问题,对隔热罩进行了FEA分析,包括模态分析和动响应分析。结果显示其一阶模态低于发动机最高点火频率,最大振动响应力超过设计要求,位置与实际开裂位置相吻合,开裂根本原因为共振导致应力过大。根据分析结果对隔热罩进行优化改进,新方案隔热罩模态得到提高,振动响应力下降,满足设计要求,并通过了台架耐久试验考核,验证了优化改进方案的可靠性。     

汽油机动力性能多目标优化及试验研究

针对某发动机高速动力性较同排量发动机偏低的问题，采用多目标优化与试验相结合的方法对发动机动力性能进行优化。建立并标定了发动机一维模型，采用DOE(试验设计)方法分析了进气延迟角、进气凸轮最大升程、压缩比等多因素对发动机外特性的影响，分析结果响应拟合度较高；采用遗传算法对发动机高速大负荷工况下的工作性能进行了多目标优化；对进气道流动特性进行了CFD(计算流体动力学)分析，通过改进进气道结构以提高其流量系数。最后搭建了进气道稳流试验台和发动机试验台，试验结果表明：改进后的进气道流量系数最大提高了6.51%,发动机功率提高了15.59%,扭矩提高了11.92%,燃油消耗率降低了3.33%。     

科迈罗的气缸盖及尾气歧管一体化铸铝设计

在车辆设计生产中,高功率输出、低燃油消耗和低尾气排放等性能往往在一定程度上相互抵触,难以周全。2012款雪佛兰科迈罗配备的3.6升燃油直喷V6发动机则较好地实现了三种性能之间的协调,其手段在于采用了新气缸盖设计,使之与尾气排放歧管集成,采用一体化铸铝部件打造。新款V6发动机含有两套排气歧管-气缸盖一体化部件,每套部件取代了原先的多个零部件,包括:一个带有六个螺栓的铸铁排气歧管,一个垫圈(Gasket)以及一个带有三个螺栓的防热罩。通过取消并替代     

基于模态分析的某皮卡发动机罩分析方法研究

对某皮卡发动机罩进行模态分析,要求避开共振区间,同时具有一定的弯曲刚度。对该发动机罩内板进行改进优化,对优化后的发动机罩进行弯曲刚度分析,分析结果满足设计要求。在整车上进行发动机罩模态测试,测试结果与分析结果误差在5%以内,证明了该发动机罩仿真模型的正确性;同时在后续的整车路试中,该发动机罩没有出现振动、开裂、凹陷等问题,进一步说明了该发动机罩分析方法的正确性。     

SMC复合材料在发动机缸盖罩上的应用

发动机缸盖罩的传统用材是薄钢板、铸造铝合金和复合钢板,简要介绍了3种材质缸盖罩的特点。为降低发动机的噪声和制造成本,开发了一种缸盖罩用SMC(片状模塑料)材料,并以此制造出1款缸盖罩。通过台架试验,测试了SMC发动机缸盖罩的使用可靠性和降噪效果。结果表明,与使用最广泛的铸铝缸盖罩相比,SMC缸盖罩在减重、降噪和降成本方面都有一定优势,值得推广使用。     

钢-铝混合驾驶室材料-结构轻量化设计

为了得到更为完善的商用车驾驶室轻量化设计,提出了钢-铝混合驾驶室材料-结构一体化轻量化方法。首先基于灵敏度分析、等刚度近似理论与等强度理论建立了性能驱动的材料选择方法,并针对钢制驾驶室初步设计了钢-铝混合材料方案。然后通过折衷规划法的拓扑优化识别了驾驶室关键传力路径,并加强了相关结构。其次考虑驾驶室零件厚度、截面尺寸设计参数,建立了驾驶室质量、刚度及模态性能的径向基函数的代理模型,并采用多目标粒子群优化方法对驾驶室进行多目标优化设计。优化结果表明,在满足驾驶室刚度、模态和碰撞性能的要求下,驾驶室质量减轻了12.8%。该方法对钢-铝混合驾驶室轻量化有实际的工程指导价值。     

基于响应曲面法的DPF捕集性能多目标优化

以提高整体捕集性能为目的开展柴油机颗粒捕集器(DPF)结构参数多目标优化设计，利用GT-Power建立DPF捕集模型，通过发动机台架试验验证了仿真模型的可靠性。以最大压降和初始过滤效率为优化目标，以孔隙率、孔直径、壁厚、过滤体长度和直径5个结构参数为优化变量，基于Box-Behnken试验设计方法构建了DPF捕集性能二阶响应面模型，通过三维响应面图对结构参数显著性与交互作用进行仿真分析，采用满意度函数法进行多目标参数优化。结果表明，孔直径对最大压降的影响较小，较小的孔隙率与壁厚、较大的过滤体直径有利于降低DPF最大压降，而适当增大过滤体直径与壁厚可提升DPF初始捕集效率。协同优化后的DPF压降较优化前下降51.34%,优化后的DPF初始过滤效率趋近于100%。     

基于拉拽安全性能的汽车座椅优化设计

首先,基于国家标准GB14167—2013《汽车安全带固定点》中的座椅拉拽安全性能试验规程对汽车座椅单体进行建模仿真,并经试验验证模型的可靠性。然后,为改善座椅拉拽安全性能并实现轻量化,同时考虑NVH性能对座椅结构模态频率的要求,从概念设计阶段到详细设计阶段,对座椅骨架进行拓扑优化和尺寸优化。在概念设计阶段,通过多个静态载荷模拟座椅在动态载荷下的变形趋势,以静态载荷下的座椅骨架总柔度最小为目标,设计区域体积和1阶模态频率为约束,对座椅结构进行拓扑优化。在此基础上,通过相对灵敏度分析从19个部件中选出10个部件的板厚度作为设计变量,通过哈默斯雷和拉丁超立方采样的试验设计,构建了移动最小二乘法(MLSM)近似模型。以质量和滑轨最大变形量最小为目标,采用多目标遗传算法(MOGA)进行优化求解,获取Pareto最优解。结果表明:在座椅第1阶模态频率不低于19 Hz的前提下,优化后的座椅质量下降了5.7%,滑轨最大变形量减小了16.2%,在改善座椅拉拽安全性能的同时实现了轻量化。     

基于CAE的发动机舱罩结构分析及优化设计

通过建立某车型发动机舱罩的有限元模型进行模态分析,利用拓扑优化方法对其结构进行优化设计并提出了两种优化方案,经过进一步分析和制造工艺性能的对比,确定了一种结构优化方案。最后验证了优化方案的刚度,提高了发动机舱罩的整体性能,达到了优化的目的。计算机辅助工程(CAE)工具的运用能够为工程设计人员指明设计方向,缩短研发周期,降低研发成本,取得良好的经济效益。     

公路规划设计节约集约用地审查体系研究

在规划设计阶段采取节约集约用地技术管理措施,有利于取得公路建设项目节约集约用地的最大效果。为此,建议在公路建设管理中引入规划设计节约集约用地审查制度,从其目的、流程,可行性研究、初步设计阶段、施工图设计等三阶段节约集约用地审查的技术条款和要点内容等方面,研究建立公路规划设计节约集约用地审查体系,以为在理论上建立和在实践上实现公路规划设计节约集约用地审查体系提供思路和技术支持。     

沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)的应用和施工技术

SMA是沥青码蹄脂碎石(Stone Matrix Asphal)的缩写,是一种以沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料,以及较多的填料(矿粉)组成的沥青玛蹄脂,填充于间断级配粗集料骨架间隙中组成一体所形成的沥青混合料,简称SMA。该文介绍了SMA在上海的应用及其施工技术。     

A path-following driver–vehicle model with neuromuscular dynamics,including measured and simulated responses to a step in steering angle overlay

An existing driver–vehicle model with neuromuscular dynamics is improved in the areas of cognitive delay, intrinsic muscle dynamics and alpha–gamma co-activation. The model is used to investigate the influence of steering torque feedback and neuromuscular dynamics on the vehicle response to lateral force disturbances. When steering torque feedback is present, it is found that the longitudinal position of the lateral disturbance has a significant influence on whether the driver’s reflex response reinforces or attenuates the effect of the disturbance. The response to angle and torque overlay inputs to the steering system is also investigated. The presence of the steering torque feedback reduced the disturbing effect of torque overlay and angle overlay inputs. Reflex action reduced the disturbing effect of a torque overlay input, but increased the disturbing effect of an angle overlay input. Experiments on a driving simulator showed that measured handwheel angle response to an angle overlay input was consistent with the response predicted by the model with reflex action. However, there was significant intra- and inter-subject variability. The results highlight the significance of a driver’s neuromuscular dynamics in determining the vehicle response to disturbances.     

发动机采用BOOST建模和与CRUISE联合仿真的研究

利用AVL公司开发的BOOST软件可宏观地描述发动机的热力学过程且优化发动机的性能,而AVL的CRUISE软件可调用BOOST建立的发动机模型.在进行道路循环工况的仿真时,须对发动机全部工况点进行准确的标定.文中采用BOOST开发了发动机的仿真模型.通过调整节气门开度和燃烧模型参数,标定了发动机在多个转速和负荷点的转矩、功率和油耗,较好地模拟了发动机的动力性和经济性.最后基于ECE循环工况,将此模型与CRUISE进行联合仿真,分析了发动机瞬态工况的动力性、油耗和NO_x排放等参数.     

互通式立交出口设计技术问题探讨

针对互通式立交出口可能出现的多种情况,结合工程实践,探讨其设计技术问题,提出设计思路及技术对策,并在技术分析中强调融入“安全至上”“动态设计”“灵活性设计”“宽容性设计”等设计新理念,使出口设计安全、合理.     

水泥混凝土安全护栏

通过水泥混凝土安全护栏在道路交通中的实际应用，对其结构形式和主要参数以及具体的施工方法进行了较为详实的叙述，并对比介绍了水泥混凝土安全护栏的使用效果。     

三辊式和三螺杆式气门校正机的机械结构与应用

介绍了三辊式和三螺杆式气门校正机的机械结构，分析了气门杆部、气门盘部偏歪校正的机理，讨论了机器结构、压辊形状、螺杆形状等对校正质量和效率的影响；对三螺杆式、三辊式、双螺杆式及搓板式气门校正机加以比较，阐述了它们各自的优缺点。     

雷克萨斯ES300 ABS的结构原理及故障检修

主要进述丰田雷克萨斯(凌志)ES300车防抱死制动系统(ABS)的结构,主要零件的检修,以及ABS轿故障灯常亮的故障诊断与排除。     

汽车模拟碰撞吸能装置的研究

液压缓冲器是模拟碰撞试验设备中的关键部件。在普通液压缓冲器的基础上，开发出两台阻尼可调式碰撞吸能装置，编制了模拟碰撞过程的计算软件。该汽车模拟碰撞吸能装置克服了现有的液压缓冲器阻尼不可调节、使用受限的缺点，只需调整螺栓和节流孔的间隙，即可得到不同车重、不同碰撞车速所期望的减速波形，可广泛用于汽车安全部件的开发和效果验证。