某微车座椅骨架的轻量化拓扑构型设计

采用基于变密度法(Solid Isotropic Microstructures with Penalization,SIMP)的拓扑优化法对某车后座座椅骨架进行轻量化设计。考虑在安全固定点工况下的座椅强度与刚度性能,建立了座椅和白车身的有限元模型,并通过试验验证了模型的合理性。将该有限元模型转化为基于SIMP的体积约束下柔度最小化模型,通过OptiStruct软件进行拓扑优化,并考虑了高强度材料的应用,最终使座椅总质量降低了2.585 kg,得到一种符合强度、刚度和轻量化要求的座椅骨架构型设计方案。     

某商用车座椅固定结构优化设计

文章以某商用车座椅固定结构为研究对象,以满足座椅安全带固定点强度为目标,运用集成式设计方法进行结构轻量化。有限元模型分析结果表明,轻量化后的地板结构满足强度要求,并使白车身重量降低4.4kg,减重11.1%,轻量化效果显著。     

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...     

基于ANSYS的FSAE车架轻量化研究

文章利用Pro/E建立车架三维模型,然后导入ANSYS Workbench中对车架进行分析并利用拓扑优化对车架进行轻量化设计,使得车架的减重比为13.2%。轻量化之后对车架再次进行验证,并对轻量化后的车架进行模态分析。     

长纤维复合材料乘用车后排座椅骨架轻量化设计

以某款乘用车后排座椅骨架为例,采用长纤维复合材料(LFT)替换金属,在其初始结构无法满足GB15083-2006法规要求的前提下,采用拓扑优化方法分析座椅骨架的重点设计区域和传力路径,提出采用长纤维复合材料的座椅骨架新结构,并利用CAE仿真技术进行了验证。结果表明,新结构不仅能很好地满足法规要求,且质量相对金属结构减轻了约10%,轻量化效果明显。     

客车座椅仿真分析及轻量化结构设计

针对国内某款客车座椅在出口认证初次试验中无法满足ADR68/00的要求及重量超标问题,受澳方委托对该座椅进行仿真分析及满足ADR68/00的轻量化设计。轻量化设计后的座椅不但满足ADR68/00固定件强度试验要求,而且重量还减少了15%,效果良好。     

汽车座椅头枕结构的参数化设计

利用有限元软件MSC．PATRAN／NASTRAN构建了国产某轿车驾驶员座椅骨架总成有限元模型，并对座椅头枕后移量进行了仿真分析。利用参数化设计语言PCL编写了座椅头枕结构参数化设计程序，分析了座椅头枕结构参数对头枕后移量的影响。     

一种镁合金座椅骨架的强度性能研究

为满足未来汽车对座椅轻量化的要求,提出一种轻量化镁合金座椅骨架设计方案。该方案中镁合金靠背和坐盆均为一体式结构,可以在保证骨架强度性能的同时降低骨架重量。为了研究镁合金座椅骨架的静态及动态强度性能,分别使用Ls-Dyna软件以及软钢模样件对镁合金座椅骨架进行了FEA仿真分析和强度试验验证,结果表明镁合金座椅骨架可以满足试验标准要求。在保证强度足够的情况下,新设计镁合金座椅靠背比原钢结构靠背总成重量减轻44.5%,新设计镁合金座椅坐盆比原钢结构坐盆总成重量减轻37.2%。     

大学生方程式赛车制动踏板拓扑优化设计

为了更好实现赛车的轻量化设计目标,针对制动踏板,利用拓扑优化的方法对制动踏板进行结构优化并重建模型,并与原始制动踏板做强度分析与疲劳分析的结果对比。结果表明,拓扑优化设计后的制动踏板,其变形量、应力分布均好于原始制动踏板,并且质量降低了22.1%,实现了轻量化设计目标,对赛车零部件设计思路具有一定的指导作用。     

双横臂悬架上、下摆臂轻量化设计

利用Catia软件对悬架系统进行实体建模,并利用HyperMesh软件进行拓扑优化分析和刚、强度分析,同时结合对未来轻量化材料的探讨,寻找双横臂悬架轻量化设计方法。     

汽车座椅发泡材料乘坐压力评估模型的构建

座椅发泡材料的特性是影响座椅舒适性的主要因素之一。本文利用拉压试验机对座椅发泡材料进行乘坐压力测量，设计乘坐压力与发泡密度、硬度和回弹率的单因素实验，实验分析了乘坐压力与物理参数的相关性和显著性。在40组实验数据的基础上，通过HyperStudy多学科优化软件，利用最小二乘回归法进行拟合得到了座椅发泡材料乘坐压力评估模型。利用此模型计算出乘坐压力的大小，从而在产品的设计阶段评估座椅舒适性的程度。     

有限元分析在重卡传动轴法兰叉优化设计中的应用

为满足整车轻量化和长寿命设计的要求,对重卡传动系关键部件的传动轴端面齿法兰叉进行轻量化和结构优化,利用有限元分析软件对优化前后的法兰叉模型进行应力分析,计算给出端面齿法兰叉在优化前后的应力分布云图,验证优化设计的合理性,提高疲劳寿命,减轻重量。为汽车传动系统零件及类似结构件的轻量化、结构优化提供了一种快捷且有效的解决方案。     

改善大客车行驶平顺性的研究

本文讨论座椅参数优化和应用少片弹簧悬架对大客车平顺性的效果,由理论分析和试验研究两部分组成。计算机分析是针对一个受路面随机激励的人一椅一车系统进行的。座椅参数优化的目标是使不同位置的座椅上的乘坐舒适性差别最小及传给乘员的振动能量最小。研究表明,应用少片弹簧不仅显著地改善大客车的行驶平顺性还能使悬架轻量化、文中术出了为DD—680大客车设计的少片弹簧的优化参数。     

重型专用车车架轻量化结构优化设计

采用有限元法结合数学规划法对重型专用车车架进行了轻量化结构优化设计。该优化模型以车架的总重量最小为优化目标,以纵梁各段的板厚为优化设计变量,而以车架的强度值作为优化状态变量进行优化,并对优化后的模型进行刚度校核,最终得到的车架结构在满足强度和刚度要求的前提下,与原结构相比重量减轻约13%,取得了较好的轻量化效果。     

矿用重型自卸车结构分析与轻量化设计

利用结构有限元分析软件ANSYS对某矿用重型自卸车进行结构参数化建模,并对该模型在8种运载卸料工况载荷作用下的变形与应力分布进行有限元分析计算.采用以ANSYS为分析器的结构优化导重法对该矿用重型自卸车结构进行轻量化设计.结果表明,在保证结构强度的前提下,结构优化后整车质量由9.324t减轻为6.862t,实现了轻量化目标.     

基于体压分布仿真的驾驶员座椅舒适性设计研究

本文中建立了HPM-II型H点装置有限元模型,验证了模型各部分的尺寸、质量、腰部支撑和躯干的运动学姿态,通过H点装置姿态的仿真来测量座椅的设计参数,对驾驶员人体与座椅的相互作用进行了仿真研究。首先,基于ANSUR人体数据库建立了人体几何模型,利用CPM模型设置其驾驶姿势,并建立了人体有限元模型。接着,建立了参数化的座椅有限元模型。最后,将人体有限元模型与座椅有限元模型组装到一起,设定相应的边界条件,在不同海绵厚度、腰部支撑量与支撑位置、坐垫角和靠背角下进行了人体与座椅间体压分布的仿真,得出了这些因素对体压分布的影响。本文中采用的方法为今后建立面向理想体压分布的座椅设计奠定了基础,为座椅舒适性设计提供参考。     

基于ANSYS和人机工程学的赛车座椅设计与优化

当今,赛车座椅要符合舒适、安全、高强度、轻量化的要求,人机工程学因素往往是提高竞争力的重要手法,因此,遵循人机工程学原理是设计优秀赛车座椅、占有市场的先决条件。但是在传统方法中,往往使用一定的实体样品进行试验来探究产品的使用效果和实际质量。在当今环境下该方法缺乏竞争力,经济投入较大且实验结果繁多,分析复杂,费时费力。文章应用人机工程学对赛车座椅进行设计,应用UG软件进行座椅建模,应用ANSYS软件优化调整以得出赛用座椅的较优方案来快速验证设计方案,缩小实体试验中产品材料和造型参数的范围,达到节省产品研发时间和降低试验成本的目的。     

自卸车货箱的结构强度分析及轻量化设计

为降低自卸车质量及油耗,提高自卸车运输效率,本文以某自卸车货箱为研究对象,利用HyperMesh对现状态自卸车货箱进行了两个典型工况的结构强度分析;在此基础上本文将货箱材料替换为高强度钢,以货箱各零部件厚度作为设计变量,以材料许用应力为约束条件,货箱质量最小为设计目标,在OptiStruct中进行尺寸优化分析并确定轻量化设计方案;最后再次利用HyperMesh对轻量化方案进行结构强度分析。结果显示优化后货箱结构强度得到一定提升,轻量化设计货箱质量降低了20.7%,成本降低387元,轻量化效果显著。     

基于Kriging模型的座椅子系统安全性能优化研究

本文旨在研究在正面碰撞中起乘员保护作用的座椅子系统的参数优化。首先搭建某商用车主驾驶员座椅子系统正撞台车试验的仿真模型,并经台车试验验证。然后结合最优拉丁超立方试验设计,对11个设计参数进行灵敏度分析并挑选出6个相对最敏感的参数,构造了基于敏感参数的Kriging模型,分析了正面碰撞时座椅参数对乘员保护效果的影响。最后以假人H点的前移量和下潜量最小为目标,采用NSGA-Ⅱ遗传算法进行多目标优化。结果表明:优化后假人H点的前移量下降了2.98%,下潜量性能降低了10.47%,优化效果明显。     

新能源汽车减速器优化设计及仿真分析

文章研究了基于拓扑方法的某型新能源汽车减速器的优化设计。首先利用Pro-e进行减速器建模,将三维模型导入ANSYS,根据减速器受力情况确定其边界条件,然后以柔度最小为优化目标,利用拓扑优化设计算法进行计算,优化后减速器质量减小了15%,最后对优化设计进行静强度分析,仿真结果表明减速器模型满足材料强度要求,实现了新能源汽车减速器轻量化设计。