Multidisciplinary Optimal Design for Ultra-high-strength Steel Side Impact Bar

采用超高强度钢22MnB5材料替代微型车驾驶员侧车门防撞杆的原有材料.将车门防撞杆的截面尺寸作为设计变量,防撞杆的质量最小作为优化目标,以车门下沉工况的最大变形和残余变形、侧碰代替工况中不同位移下的耐撞力作为约束.采用最优拉丁方试验设计方法进行样本数据设计,使用逐步回归多项式响应面方法构建车门系统下沉刚度以及侧碰安全性多学科系统的近似模型.比较逐步回归多项式响应面近似模型的预测结果与有限元模型的计算结果,可知逐步回归多项式响应面近似模型对样本点的拟合精度较高.利用可行方向法对近似模型进行优化,在车门系统的下沉刚度及侧碰性能得到一定提高的同时,得到防撞杆减重34.7％的效果,并且与原有模型进行分析比较,各项评价指标均有提高.     

轿车侧门防撞杆对车门侧碰性能影响的数值模拟研究

参照法规,结合结构非线性动态接触碰撞响应的有限元软件LS—DYNA,对某轿车前车门进行有限元碰撞模拟分析;在不改变防撞杆质量的前提下,对改变防撞杆的截面形状、放置位置以及安装方式等8种设计方案对车门防撞杆进行改进;并通过比较分析改变前后车门侧碰的特征参数,得出防撞杆最佳改进方案,为车门防撞杆的改进设计提供了理论依据。     

轿车车门侧面碰撞安全性结构改进

针对某型轿车白车身前车门侧面碰撞安全性差,可变形吸能区短的特点,利用加装防撞横梁和改进横梁材料的方法对车门进行改进.数值计算表明,改进后的结构提高了车门的侧面耐撞性,保证了司乘人员的安全.在车门中加装防撞杆可以有效提高车门侧面碰撞性能,将防撞杆的材料由普通钢改为高强钢,可进一步提高车门抗撞性,为今后开展汽车的侧面碰撞研究提供了借鉴方法.     

帽形截面薄壁焊接结构轴向耐撞性的优化设计方法研究

以帽形截面薄壁梁为例,研究了焊点布局对薄壁梁结构轴向耐撞性的影响。建立了精度较高的用于分析薄壁梁结构轴向耐撞性的有限元模型,提出了考虑焊点影响的帽形截面薄壁梁在轴向冲击载荷作用下的平均碰撞力的解析解,并以薄壁梁结构的轴向平均碰撞力和弯曲刚度为约束条件,对一帽形截面薄壁梁进行了轻量化设计,大幅提高了优化设计的效率。讨论了一些重要参数(如截面形状、材料性能、载荷形式等)对薄壁梁结构轴向耐撞性能的影响。     

汽车侧面碰撞侧围结构可靠性优化设计

为研究侧围部件对整车侧面碰撞的影响,选取B柱内板、加强板、车门内板和防撞杆的厚度作为设计变量,结合试验设计、响应面模型、可靠性理论及优化算法,构建侧碰侧围结构可靠性优化数学模型,对侧围结构进行确定性与可靠性优化,并进行对比分析。分析结果表明:两种优化方法都能提高侧碰安全性,但确定性优化使得B柱最大侵入速度十分接近约束边界,相比于确定性优化,可靠性优化使得B柱最大侵入速度有所减小,吸能量有所增加,车门最大侵入速度减小3.1%,且各输出响应均远离约束边界值,B柱与车门最大侵入速度的可靠度提升了26.6%和10.5%,满足设计要求。故可靠性优化更能满足整车侧碰侧围结构耐撞性及可靠性要求。     

汽车安全之被动安全设备篇

一般所谓的被动安全性包括车身结构强度、内饰强化、系能式转向柱、乘员约束系统、内饰件抗燃性及与人体生物力学特性等有关内容。为避免或减轻人员在车祸中受到伤害而采取的安全设计称为被动安全设计,如安全带,安全气囊,车身的前后吸能区,车门防撞杆都属被动安全设计。     

热成型车门防撞杆的设计及制造工艺分析

热成型车门防撞杆的设计,是根据客户输入条件及目标要求,进行的产品结构和性能设计。然后客户对模型进行整车校核,直至冻结产品数据。产品制造过程进行工艺参数优化,并通过检测数据验证是否达到了设计目标。最后通过试验数据与设计数据相对比,找出差异点,为后续同类产品积累设计经验和生产经验,达到缩短开发周期和降低生产调试成本的目的。     

卵形钢丝气门弹簧多目标优化设计

气门弹簧广泛应用以卵形钢丝为截面的弹簧.以最大切应力最小和质量最轻作为设计目标,采用NSGA-Ⅱ算法基于MATLAB对卵形钢丝气门弹簧进行多目标优化设计.针对一实例的优化结果表明,可以准确快速得到可靠的Pareto最优解集,该优化设计方法可以为卵形钢丝气门弹簧设计提供参考.     

冲压成型历史对车身典型结构耐撞性的影响研究

采用基于甥性全量理论的一步成型法对车身典型帽形结构进行成型性研究,通过仿真和试验对比分析了成型历史对帽形结构耐撞性的影响.结果表明,与传统方法相比,考虑成型历史的碰撞结果与试验更接近.采用一步成型法对整车正碰关键吸能零件进行成型分析,考虑和不考虑冲压成型的碰撞仿真结果对比表明,冲压成型历史对整车正面耐撞性有重要影响.     

基于HyperStudy的多工况铝合金车门尺寸优化

为了实现铝合金车门的轻量化,对铝合金车门的零件进行了尺寸优化.文章以某车型为研究对象,以铝合金车门质量最小为优化目标,扭转刚度和1阶模态频率为约束条件,车门零件的厚度为设计变量,运用HyperStudy的响应面法对铝合金车门的性能进行最小二乘法拟合,最后对车门的零件厚度进行了尺寸优化.经过迭代计算后,铝合金车门的零件厚度得到了优化.虽然车门的扭转刚度和1阶模态略有下降,但铝合金车门质量减少0.43 kg,轻量化效果明显.