基于能量流方法的纯电动汽车低温续驶里程提升研究

以某带热泵系统的微小型纯电动乘用车为对象,开展低温 CLTC-P循环工况下的续驶里程测试,通过综合研究 测试数据并分解整车能量流,探讨提升续驶里程的潜在方向。基于AMESim平台建立包含热管理系统的整车动力经济性 模型,经校准后仿真对比不同优化方案,制定组合优化方案。试验验证结果显示,组合优化方案可将低温续驶里程提升 12.6%,其中热管理系统优化方案的贡献显著优于整车阻力优化方案和控制策略优化方案。为提升纯电动乘用车低温环 境下的续驶里程提供参考思路和方法。     

基于GT-COOL对整车冷却系统散热性能的仿真分析与试验研究

文章采用GT-SUITE软件对某乘用车冷却系统性能进行仿真分析,包括建立发动机水套、水泵、节温器、散热器和暖风芯体等部件的仿真模型以及关键部件的参数设定和仿真计算。研究了整车冷却测试工况下冷却系统各组成部件的流动和换热特性,并与整车试验进行对比,对所建立的仿真模型进行验证。针对整车冷却试验中出现的水温偏高问题,通过对冷却系统水侧回路方案的优化分析,给出了解决方案。文章对发动机冷却系统的仿真与试验研究,为整车前期冷却系统的开发积累了相关经验。     

某SUV底盘空气动力性能优化研究

汽车底盘空气动力性能优化对降低整车空气阻力和升力有重要影响,针对底盘区域进行空气动力性能优化设计是提升整车动力经济性的重要途径。针对某款运动型多用途汽车（Sport Utility Vehicle,SUV）开展整车外流场计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）仿真分析,对比了Realizable k-ε和SST k-ω两种湍流模型仿真精度,选用Realizable k-ε湍流模型进行底盘空气动力学方案设计。结合该SUV底盘特征及仿真流场分析结果,在尽可能降低整车成本的前提下,设计前保险杠下部阻风板、前轮挡板斜梯、副车架后部导流板、底盘中部护板以及尾部消音器造型优化共5种空气动力学方案,并进行了实车风洞试验验证。结果表明,5种方案对整车空气阻力性能提升均有不同程度的贡献,其中尾部消音器造型优化减阻效果明显,实车空气阻力系数降低2.99%;综合采用5种底盘空气动力学方案后空气阻力系数共降低5.16%,升力系数降低21.00%,有效实现节能降阻,并有助于提高整车行驶稳定性。     

基于非线性空气弹簧模型的整车仿真与主客观评价

应用非线性空气弹簧模型,研究了空气悬架整车的动力学仿真和主观评价。结合空气弹簧频率、振幅相关性模型与Simulink仿真,给出了空气悬架整车7自由度模型,对比了不同路面情形下悬架动行程和簧上加速度的均方根值和功率谱密度。从时域和频率2个角度分析了不同速度、路面及减振器阻尼情形下空气悬架整车的动态特性。对装有不同空气弹簧的整车进行主、客观试验测试。结果表明：悬架动行程预测误差小于7%,簧上位置加速度共振峰值预测误差小于6%,共振频率预测误差小于6%;从而验证了所提模型的普适性和精确性;反映了带空气悬架整车的动态特性,解释了平顺性主客观试验的机理。     

基于序列Kriging模型的汽车车身轻量化可靠性优化设计CSCD

为减少汽车车身轻量化可靠性优化设计的计算量并提高优化设计的精度,提出一种序列Kriging可靠性优化设计方法。以整车质量作为优化目标,选取整车耐撞性指标作为可靠性约束,建立可靠性优化设计模型。采用Latin超立方试验设计生成汽车正面碰撞有限元仿真模型的样本数据进行计算,根据有限元仿真结果构建目标和约束函数的Kriging近似模型;采用序列优化与可靠性评定方法 (SORA)将该嵌套优化问题解耦为单层次优化问题;优化每一迭代步,基于Kriging模型采用功能度量法评定概率约束。结果表明:所提方法满足工程设计所需的效率和精度要求,满足了整车安全性、轻量化和可靠性设计要求,整车质量减少约1.4%。     

基于侧面碰撞的热成型高强度零件开发

以某型轿车为例,基于轻量化车身目标进行准静态三点弯曲和动态冲击数值模拟分析,获得了适合车身结构的高强度热成型零件。根据C-NCAP法规要求,通过动力显示仿真软件LS-DYNA建立了整车车身侧碰模型,将优化设计零件引入整车进行侧碰仿真对比分析。结果表明,采用1.6 mm热成型防撞梁替换原2.5 mm普通高强度钢防撞梁后,整车车身侧碰抗撞性能获得大幅改善且车体变形显著减小,车身质量减轻3.7 kg,整车减重0.28%。     

基于操纵稳定性的某客车空气悬架系统结构改进

针对某空气悬架客车在行驶转向时车身侧倾角过大问题,提出在后空气悬架导向臂尾端添加车身侧倾稳定板的改进方案。对改进前、后空气悬架系统进行了KC分析,结果显示改进后的悬架系统侧倾刚度得到了有效提高。基于刚柔耦合建模方法,建立了改进前、后整车多体动力学模型。仿真结果显示改进后车辆稳态回转时车身侧倾角明显减小,不足转向度也有所改善;整车试验结果验证了仿真结果的正确性和改进方案的可行性。     

汽车十字轴万向节转向机构的运动学设计及优化

通过在Altair/MotionView环境下建立的转向系统和整车虚拟平台,研究了十字轴万向节转向机构的运动学特性.阐述了包括虚拟仿真、系统试验、主观评估的十字轴万向节转向机构面向整车动力学性能和零件开发的系统设计和优化方法,并运用该方法进行了某车型转向机构优化设计.     

基于非线性二次规划算法的电动汽车传动系参数设计与优化

以某款电动汽车作为研究对象,根据整车设计技术的要求进行了动力传动系参数匹配设计。基于Matlab/Simulink和ISIGHT软件建立了纯电动汽车动力部件和整车仿真模型,并采用非线性二次规划算法(Nonlinear Quadratic Programming Algorithm,NLPQL)对传动系参数进行优化。对优化前后整车动力性和经济性进行仿真分析比较,结果表明,在满足整车动力性设计指标的前提下,在NEDC工况下优化后整车续驶里程提高了16.7%。在转鼓试验台上实车测试表明,所设计的动力传动系统能满足设计要求,同时验证了建立的整车模型的准确性。     

柴油机SCR系统车用尿素喷雾特性仿真与试验研究北大核心

通过建立喷射系统CFD三维仿真模型,研究了柴油机SCR系统在空气辅助雾化条件下尿素喷射的喷雾速度流场、雾化粒径、喷雾形态和贯穿距等变化规律,并通过试验对模型进行了验证;根据喷射模型对SCR系统的喷孔直径等结构参数进行了优化设计,通过发动机ESC,ETC试验对还原剂雾化性能进行试验验证。试验结果表明:采用改进后的柴油机空气辅助喷射还原剂供给系统后,柴油机NOx排放和NH3泄漏等指标均满足国Ⅴ阶段排放法规要求,验证了所采用的喷雾特性仿真优化设计方法有效可行。     

某轻卡中冷系统仿真分析及优化设计

结合某轻型卡车的开发,运用一维热流体仿真软件Flowmaster对中冷系统性能进行了仿真分析,采用调整中冷器布置位置、优化中冷器结构、加大风扇等方案对系统性能进行优化,最后通过整车热平衡试验对优化方案进行了验证。结果表明优化方案满足中冷系统的性能要求,与仿真结果相比最大偏差约为5%。通过本文的探索,得到了一种经济便捷的中冷性能前期性能评估方法。     

基于AVL Cruise软件的整车滑行优化及仿真应用

本文以车辆道路行驶阻力力学模型为研究对象,对阻力影响因素进行了分析,从空气动力学角度出发在实车上应用了一系列优化方案,通过实车滑行试验对方案进行了验证,并借助于Cruise软件将滑行数据结果应用于整车燃油经济性的仿真计算,最后通过油耗试验对仿真结果进行了验证。试验结果表明,优化方案实施后,滑行曲线得到了优化,仿真计算结果与实际情况相符,其结论可以为整车滑行优化及油耗目标制定等相关工作提供参考。     

麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧优化设计

以某轿车为例,建立了麦弗逊悬架多体动力学模型,将减振器侧向力仿真结果作为侧载弹簧设计目标,应用有限元方法进行结构优化设计,并进行了试验验证。研究结果表明,采用优化设计的侧载螺旋弹簧后可显著降低悬架侧载,为悬架系统及其元件的优化提供了一种参考方法。     

重型载货汽车动力传动系统参数优化匹配

针对某重型载货汽车油耗过高问题,利用仿真软件AVL-Crusie建立了整车性能仿真模型,采用MATLAB软件建立了数学分析方程,并集成到优化平台ISIGHT软件中,对汽车动力传动系统的速比参数进行了优化设计和匹配.结果表明,经优化设计后,在满足汽车动力性各项设计指标的前提下,该车辆驱动功率损失率降低了0.28%,6工况循环油耗降低了3.7%.     

纯电动汽车热泵型整车热管理系统开发技术研究

按照V字型开发流程,对热泵型整车热管理系统开发涉及到的功能性能定义和分解、系统设计和匹配、仿真、控制系统开发、标定和试验验证等各项关键开发技术进行了深入研究,为纯电动汽车热泵型整车热管理系统的集成开发打下了良好的基础。     

橡胶衬套疲劳失效案例分析与优化

针对某车型控制臂衬套整车耐久路试失效问题,通过分析路谱载荷,以提高衬套抵抗大扭矩变形为目标,重新定义与之相应的试验条件,并对衬套刚度和结构进行优化设计,优化后的衬套通过了新试验条件的台架验证,并通过整车耐久路试验证。台架试验和整车耐久路试结果表明,通过分析路谱载荷重新定义的试验条件合理,衬套经优化设计满足整车耐久性能要求。     

电动汽车传动系优化匹配及仿真验算

为了提高电动汽车的整车性能,缩短产品的开发周期以及降低成本,文章将优化理论与仿真软件相结合,以某型号电动汽车为例对主减速比和各挡传动比进行了优化,并运用电动汽车仿真软件ADVISOR对优化前后整车的各项性能进行了仿真分析,最后通过试验对仿真结果进行了验证。结果表明:优化理论模型的建立是可行的,优化后电动汽车的加速性能提高了4.93%,而空载续驶里程则提高了8.6%。     

基于AMEsim纯电动汽车高温适应性分析研究

基于AMESim软件建立了完整的纯电动汽车的热管理系统模型,在此模型的基础上,文章主要针对在不同环境温度下,研究空调风冷电池包系统,对电动汽车整车热管理系统及电池热管理系统优化控制,使整车热管理系统能适应不同工况和环境温度的整车热管理要求。文章基于AMESim软件对纯电动汽车热管理系统温度适应性研究及设计的方法为提供了思路和参考。     

某中型客车进气噪声声学优化

通过对某中型客车空气滤清系统的声场仿真计算和整车进气噪声试验分析,提取其进气噪声声源特性并进行了声学优化。首先采用四负载法提取进气噪声声源特性,建立进气系统声学边界元模型,预测进气系统进气口噪声并与试验测试数据对比,验证提取声源的准确性;然后进行整车进气系统噪声试验,分析进气噪声频谱特性,确定消声频率;最后通过仿真设计了消声元件,并提出优化方案用于实车验证。整车进气噪声试验结果表明,优化后进气系统声学特性得到明显改善。     

汽车前端冷却模块空气侧热流场仿真与试验研究

为了研究封闭部分格栅和加装底护板对前端冷却模块性能的影响以及散热器空气侧热流场仿真结果与试验数据的相关性,建立了某排气前置车型的详细机舱热管理分析模型,应用多孔介质模型和旋转参考坐标系(Moving Reference Frame,MRF)方法建立了换热器和散热风扇的计算模型,对前端冷却模块空气侧流场和热场进行仿真并将部分仿真结果与试验数据进行了比较。分析结果表明,封闭部分格栅和加装底护板均能增加中冷器进风量;散热器前风速平均值、前部和后部的温度平均值与试验值相比误差均小于10%;考虑局部高温辐射并与机舱热流场的耦合模拟能大大提高热分析精度。