铝合金焊接结构塑性变形及断裂失效预测方法

铝合金焊接接头力学性能不均匀加大了焊接结构变形及开裂失效预测的难度。通过特殊样件拉伸试验,结合有限元反求方法获得了铝合金焊接接头焊缝、热影响区局部材料参数,建立从细观损伤力学角度预测铝合金焊接结构变形开裂的GTN(Gurson-Tvergaard-Needlemen)损伤模型。将焊接接头按照材料性能差异进行分区,构建精细有限元模型,采用Ls-dyna软件结合GTN损伤模型对铝合金拼焊薄壁梁结构轴向压溃变形及开裂失效进行了预测,预测结果与试验吻合很好,验证了该方法的有效性。     

车用薄板焊接结构疲劳寿命预测方法研究

薄板焊接结构的抗疲劳设计是轿车底盘结构件设计开发中的主要难题。文章通过焊缝有限元建模方法研究和大量的焊缝样件级物理试验研究,建立了求解稳定的焊缝局部建模规范和对应的薄板焊缝应力/寿命曲线,完善了薄板焊接结构疲劳预测方法。通过某轿车后桥、副车架两组台架试验结果的对比验证,验证了此预测方法的有效性,为轿车焊缝的抗疲劳设计打下了稳固的基础。     

轿车后桥加工中的残余应力研究

分别对轿车后桥横梁鞍形加强筋焊缝头部附近在冲压与焊接后的残余应力进行了测试，分析了残余应力分布与变化情况。研究结果表明，横梁中的冲压残余拉应力在焊接后变小，对焊接后的后桥中残余应力分布是有利的；后桥横梁鞍形加强筋焊缝头部的残余拉应力最大，可导致此处发生疲劳损伤。     

某型SUV扭转梁关键焊缝耐久优化研究

扭转梁式半独立悬架已越来越多地应用于城市SUV后桥系统中,扭转梁作为后桥系统传力受力方面的关键零件,工作状况严苛而恶劣。本文以某城市SUV车辆后扭转梁为例,借助CAE分析工具识别出该扭转梁高应力敏感区域及关键焊缝,针对关键焊缝形态进行焊接工艺优化,基于台架试验对其疲劳寿命进行考核和验证。结果表明,优化后扭转梁能顺利通过台架及路试,满足整车疲劳耐久安全需求。     

镀锌板机器人焊接缺陷控制方法研究

为了减少焊接缺陷以及不合格品返修的次数,从而降低生产成本,文章研究了薄板镀锌板焊接工艺的优化方法,分析了镀锌板机器人焊接中焊缝烧穿、咬边、气孔、弧坑等变形缺陷产生原因,提出了优化焊接程序、零件组合间隙、熔滴过渡方式、焊接姿态、船型位置焊接、焊接速度及选用后倾焊接方法、反变形等预防措施,结果显示焊接缺陷得到有效控制,焊缝一次合格率达到95%以上,大幅降低了返修成本,具有重大意义。     

桑塔纳汽车后桥强度有限元分析及改进方案

根据桑塔纳2000汽车后桥的实际结构，利用通用有限元软件ANSYS，对后桥进行了弹塑性静态结构有限元分析。主要研究了结构焊接处强度、横梁破坏处在半个周期载荷波内应力状态变化；给出了在最大剪应变幅平面上，影响疲劳强度及寿命的基本参量的计算结果；提出了提高后桥强度的改进方案。     

非公路自卸卡车后桥静强度有限元分析中边界条件的确定

在某非公路自卸卡车后桥静强度有限元分析中,建立了一种新型的后桥力学模型,形成了一种确定边界条件的新方法.与以往不同,该模型将后桥与车架的连接等效为固定铰约束,将后桥与车轮的作用等效为车轮对后桥的载荷.利用该模型,在进行载荷求解时,可以避开局部考虑整体,使计算得到简化;在施加约束时,可以按照模型直接施加等效约束,提高了可操作性.另外,根据该模型确定的边界条件,使有限元分析更能反映后桥真实载荷及应力情况.     

客车外蒙皮连续焊缝温度场的有限元分析

利用大型通用有限元分析软件ANSYS,对客车外蒙皮连续焊缝的温度场进行数值模拟,为进一步的焊接变形及应力分析做好准备。     

FE Analysis and Optimization of Vehicle Drive Axle Housing

建立了基于ANSYS的汽车驱动桥壳的参数化有限元模型,在最大垂向力工况下对桥壳进行静力分析,得到桥壳的应力和位移分布规律.对桥壳进行模态分析,得到桥壳1～5阶固有振动频率.通过疲劳寿命分析,获得桥壳各部分的疲劳寿命和安全系数.最后采用目标驱动优化方法对桥壳进行以轻量化为目标的优化.有限元分析和试验验证结果表明,优化后桥壳轻量化效果明显,应力与变形符合要求.     

后桥钢板激光-MIG复合焊接优化研究

研究了两种后桥桥壳用低合金钢板在激光-MIG复合焊接中,接头形状、接头间隙及MIG参数变化(大、中、小MIG参数)对焊缝形状及焊缝喉厚的影响.研究结果表明,MIG参数应设置成大、中MIG参数水平,以保证在一定的接头间隙下有充足的焊接材料填入间隙而形成部分焊透的焊缝,使焊缝喉厚满足焊接强度要求;过高的MIG输入能量和过多的焊料(丝)填入将导致焊缝横截面积增大,但对焊缝喉厚的影响不是很明显;当MIG参数设置成小MIG参数水平时,0.5 mm的接头间隙或切角面为3 mm×2 mm时,对获得较大的焊缝喉厚有利.     

某乘用车后轴冲击分析

通过对某乘用车设计该汽车的后轴,并利用HyperMesh建立该后轴的有限元模型。然后运用LS-DYNA对该后轴进行冲击分析,得到该后轴的变形图及及应力值。通过对该后轴进行冲击试验,符合有限元模型的最终结果。最终为后轴设计提供了正确的指导。     

轿车扭杆式半独立后悬架动力学仿真和试验研究

结合轿车扭杆式后桥的等效刚度力学模型、后悬架非对称橡胶衬套的变形耦合特性以及减振器、螺旋弹簧的力学模型,建立轿车扭杆式半独立后悬架的等效动力学模型。对模型进行仿真分析和试验研究,通过对比表明仿真和试验的结果具有较高的一致性。     

驱动桥桥壳有限元分析及结构优化

某型驱动桥在道路试验过程中,多台样桥在环焊缝处出现不同程度的断裂,针对此种情况,我们利用三维软件SOLIDWORKS及有限元软件NASTRAN对该桥重新建模、分析,基于分析结果优化了桥壳壳体结构,降低了环焊缝处应力值,使该桥顺利通过道路试验。     

五连杆后悬架的后轴变形效应与转向随动性关系研究

针对某SUV转向随动性不足问题,利用后轴变形转向效应对该车五连杆后悬架上摆臂重新布置,并在ADAMS中建立了后悬架运动学模型及整车动力学模型。通过对转向盘转角阶跃输入、脉冲输入的仿真结果分析和对原车按新方案改进后进行的操纵稳定性主观试验验证表明,新方案较好地解决了转向随动性问题,减少了特殊工况时后轮侧滑及甩尾的危险性。     

多轴移动荷载下沥青路面的动态响应特性

为分析多轴移动荷载下沥青路面的动态响应特性,通过现场调查建立了不同轴型作用下沥青路面的三维有限元模型,分别研究了单后轴、双后轴及三后轴轴载均匀分布、三后轴车轴载不均匀分布及三后轴车前轴悬空条件下对路面的影响。结果表明:多轴车轴距大于3 m时,各轴对路面的作用相互独立,轴数的增加对路面竖向位移产生叠加作用,对路表最大剪应力及压应力影响不明显;三后轴车中轴对路面竖向位移作用最大,较前轴及后轴分别增大23.7%和18.2%,中轴及后轴对路表剪应力有一定影响,而各轴对路表最大压应力基本没有影响。研究结果显示多轴车轴载不均匀分布对路面破坏会产生较大影响。     

Lane-keeping benefits of practical rear axle steer

The classic two-degree-of-freedom yaw-plane or ‘bicycle’ vehicle model is augmented with two additional states to describe lane-keeping behaviour and further augmented with an additional control input to steer the rear axle. A simple driver model is hypothesised where the driver closes a loop on a projected lateral lane position. The driver can select the preview distance to compensate driver/vehicle dynamics, consistent with the ‘cross-over’ model found in the literature. A rear axle steer control law is found to be a function of the front axle steering input and vehicle speed that exhibits stability similar to a positive-real system, while at the same time improving the ability of the driver/vehicle system to track a complex curved lane and improving steady-state manoeuvrability. The theoretically derived control law bears similarity to practical embodiments allowing a deeper understanding of the functional value of steering a rear axle.     

基于UG的某汽车驱动桥壳静力学分析

文章通过UG仿真下的有限元分析对后驱动桥壳进行了结构静力学分析,得到了桥壳在四种典型工况下的的应力应变云图。结果表明该驱动桥壳满足强度要求和最大变形量的要求,该研究对驱动桥的结构设计具有一定的学术价值。     

现代焊接技术在车桥桥壳焊接中的应用

根据桥壳材料的力学性能和焊接工艺性,阐述了自动焊接技术在桥壳焊接过程中的应用．并以具体实例说明了PLC技术在焊接专机上的应用;通过焊接工艺参数对焊缝质量的影响规律介绍,确定了桥壳焊接。工艺参数的选择范围。     

Vehicle dynamics control of an electric-all-wheel-drive hybrid electric vehicle using tyre force optimisation and allocation

ABSTRACT

Hybrid Electric Vehicles (HEV) offer improved fuel efficiency compared to conventional vehicles at the expense of adding complexity and at times, reduced total power. As a result, HEV generally lack the dynamic performance that customers enjoy. To address this issue, the paper presents a HEV with electric All-Wheel-Drive capabilities via the use of torque vectoring electric rear axle drive (TVeRAD) to power the rear axle. The addition of TVeRAD to a front wheel drive HEV improves the total power output. To improve the handling characteristics of the vehicle, the TVeRAD provides torque vectoring at the rear axle. A bond graph model of the drivetrain is developed and used in co-simulation with CarSim. The paper proposes a control system which utilises control allocation to optimise tyre forces. The proposed control system is tested in the simulation environment with a high fidelity CarSim vehicle model. Simulation results show the control system is able to maximise vehicle longitudinal performance while avoiding tyre saturation on low mu surfaces. More importantly, the control system is able to track the desired yaw moment request on a high speed double lane change manoeuvre through the use of the TVeRAD to improve the handling characteristic of the vehicle.