单片式前摆臂屈曲分析与优化

前摆臂作为麦弗逊前悬架的重要零部件,担负着至关重要的作用,其结构除满足强度要求外,还要承受一定的屈曲性能,需提前破坏弯曲,起到保护副车架的作用,（超）高强钢与单片式的前摆臂已经成为行业发展的主流结构。文章介绍了前摆臂屈曲性能要求、屈曲分析流程、分析方法、分析工况等,并以某开发车型的前摆臂为例,利用HyperMesh建立其有限元模型,在ABAQUS中进行屈曲计算,研究总结出一系列的屈曲优化方法,计算结果表明优化方法有效,对前摆臂屈曲设计有重要的指导作用。     

一种后处理器支架结构优化

超高强度钢板的热成型技术是汽车轻量化的重要途径之一。论文针对热成型工艺特点,采用超高强度钢板减薄的优化方法,对某重型卡车后处理器支架进行结构优化,并借助Hyperworks验证了优化后结构强度要求,减少了零部件个数,降重37.5%,实现了轻量化设计和提升生产效率的目标。     

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。     

基于伪密度法的汽车悬架摆臂拓扑优化

通过建立汽车悬架的三维运动模型,运用COSMOSmotion进行动力学仿真,获取零件结构优化所需的载荷条件,以上摆臂为例,在HyperWorks中建立拓扑优化模型,确定设计区域,并针对摆臂的不同制造工艺,采取相应的制造约束条件,采用多工况单一目标的方案,基于伪密度法对摆臂的结构进行拓扑优化,实现了摆臂的概念设计目标。     

轻量化汽车的焊接

新材料应用与焊接难题 未来的车身的设计发展方向,除车体会由目前钢结构演变为理念先进的混合式空间结构,另会依据部位要求采用不同性能的轻质材料,以实现材料与零部件功能的最佳匹配。铝合金、镁合金、工程塑料、复合材料和高强度钢、超高强度钢等轻量化材料的应用在汽车的轻量化过程中将发挥重大作用。     

汽车前转向节铝合金轻量化拓扑优化设计

由于铝合金具有密度比铸铁和铸钢小、强度相对高,在承受相同载荷条件下,采用铝合金可以减轻零部件的重量等优点,越来越多汽车底盘零部件在轻量化的设计要求中使用铝合金代替传统的铸铁或者铸钢。文章在这个背景下,对某车型前转向节进行重新设计,并将材料由铸钢替换成铸铝,运用Optistruct优化软件,对概念设计结构进行拓扑优化及结构改进设计,得到最终设计结构。     

高强度保险杠横梁结构形式对轿车耐撞性的影响

介绍了一款新型口断面结构的轿车保险杠横梁,并利用LS-DYNA软件针对不同强度、厚度及断面结构的保险杠横梁进行低速碰撞(RCAR)仿真分析。结果表明在应用超高强度钢时,新型口断面结构横梁具有更好的耐撞性能,同时具有轻量化效果。     

汽车轻量化技术的研究与进展

汽车轻量化是实现节能减排的重要措施之一,对汽车工业的可持续发展具有重要意义。本文从结构优化设计、轻量化材料的应用和先进制造工艺这三个方面对汽车轻量化技术的国内外研究现状和发展趋势进行了综述。这包括:汽车结构的尺寸优化、形状优化、拓扑优化和多学科设计优化的基本原理和研究进展;高强度钢、铝合金、镁合金、塑料和复合材料;以及液压成型和激光焊接工艺在汽车中的使用现状。作者认为:汽车轻量化技术的未来研究方向是:汽车结构优化设计理论的完善、多材料一体化、零部件的轻量化和轻量化技术的系统化与集成化。     

汽车轻量化技术的应用发展趋势

正文章从轻量化材料、车身结构和制造工艺3方面研究分析了汽车轻量化技术,介绍了汽车结构优化、新材料及新技术的发展现状,特别介绍了高强度钢、铝合金、塑料和复合材料,以及热成型技术、辊压成型技术、差厚板技术,总结出未来汽车轻量化的发展方向主要是汽车结构优化完善、多材料一体化、零部件的轻量化。作为实现节能减排的重要措施之一,汽车新材料、先进的设计和工艺制造技术,能促进汽车工业可持续发展。轻量化材料一方面节约汽车制造成本,另一方面还可以低碳环保循环利用。新材料和     

自卸车底盘减“副”该当如何走?

<正>随着国家治理超载的不断深入以及"节能减排"政策的逐步推进,国内主机厂和专用车厂纷纷对自身产品进行轻量化设计,牵引车与半挂车的列车整备质量可以控制在13t以下,这主要归功于新型材料的采用和产品结构优化。新型材料主要是高强度钢板和铝合金,产品在结构优化上,主要包括采用少片板簧或空气悬架、铝合金钢圈及真空胎,车架或厢板采用高强度钢板,优化专用装置结构等。不过这些方案主要是材料或零部件的替代,并没     

某中卡驾驶室前悬置的拓扑优化设计

本文旨在通过某中卡驾驶室前悬置的结构优化设计过程,阐述如何在给定空间,根据车辆结构的使用要求寻找出其材料的最佳布局方式,从而使车辆结构最大限度地实现轻量化。传统结构优化设计过程大致为假设-分析-校核-重新设计,有时这个过程需要重复多次,很难找出最佳设计方案,用材裕度一般较大。本文前悬置的结构优化设计中,直接优化出其结构材料的最佳布局从而实现前悬置的轻量化。其优化设计方法过程如下：确定前悬置相关的极限强度工况(七种)和安全法规要求的前拍工况,运用多体软件建立中卡整车模型,分析提取极限强度工况载荷;建立驾驶室前拍工况模型,计算提取前拍工况载荷;建立前悬置的优化模型,施加前面提取的工况载荷,以优化设计区域密度作为优化设计变量,把各工况下的计算应力和体积作为响应,把材料屈服强度作为约束边界,以体积最小作为优化目标进行优化分析,从而得出前悬置结构材料的最佳布局方式。根据优化结果,设计人员设计出的样件一次性通过了实际强度试验验证和碰撞安全前拍工况的摸底试验,这一优化方法大大地缩短了前悬置结构的开发周期和试验时间,也节省了开发试验费用。也说明CAE技术在产品概念开发和产品设计阶段具有重要的指导参考作...     

基于LCA的汽车前端模块轻量化方案对比研究

围绕汽车生态设计的理念,以生产1件汽车前端模块(零部件)轻量化设计为切入点,使用生命周期评价(LCA)的方法,对比分析传统纯钢制造方案和铝钢、塑料轻量化制造方案在能耗与环境的影响差异,运用Ga Bi Ts软件计算得出,铝钢和塑料方案比纯钢方案在汽车行驶阶段中节油8.43 L和21.53 L。同时,在整个生命周期过程中温室气体排放分别减少70.352 kg CO_2e和184.079 kg CO_2e,以定量化分析明确轻量化设计对环境影响优于传统设计。     

碳纤维增强复合材料电池箱轻量化设计

对某电动汽车的电池箱进行轻量化设计。因上箱体主要作为密封件,故采用结构优化的轻量化方案,而下箱体主要作为承载件,因而采用碳纤维替换原始材料的轻量化方案。在碳纤维结构下箱体的轻量化设计中引入了多目标优化算法。仿真结果表明,所采用的轻量化方案在减轻质量的同时,还有效提高了电池箱的刚度和模态频率。     

踏步支架拓扑优化分析

随着汽车行业的快速发展,应用拓扑优化方法获取零部件轻量化成为当今结构优化设计研究的一个热点。文章针对一款踏步支架进行拓扑轻量化结构改进,利用OptiStruct软件采用加权方法处理优化设计中多工况问题,对其进行拓扑优化。结合实体拓扑结果发散到钣金件压筋结构,同时保证综合性能的条件下改善了外观,简化加工工艺、实现了轻量化。     

拼焊板保险杠横梁耐撞性的离散优化设计

为实现汽车设计的耐撞性和轻量化,将高强度钢拼焊板(TWB)结构运用到保险杠横梁,结合多目标离散优化方法,进行优化设计。运用Hypermesh软件,建立了原保险杠模型和拼焊板保险杠模型,并用LS-DYNA软件进行验证。横梁内、外板均由厚度不同的5块高强度钢板焊接而成。以提高保险杠横梁的吸能量,控制质量增加为优化目标,进行横梁三点静压仿真试验,对板材的材料和厚度参数进行迭代优化。结果表明:优化后的拼焊板保险杠横梁吸能量提高81.66%,质量只增加8.96%;从而满足了耐撞性和轻量化的要求,并具有更好的变形模式和碰撞载荷特性。     

新能源车前副车架轻量化设计方案

以副车架性能及轻量化为优化目的,通过建立钢制副车架的有限元模型,求得其约束模态,并对向前紧急制动、极限转向、单侧过深坑常用典型工况进行强度分析,对摆臂安装点进行动刚度分析。然后基于该车型钢制前副车架硬点,通过遗传算法的全局优化策略,设计挤压铝前副车架轻量化方案,成功减重34%,具有一定的借鉴意义。     

TRIP钢在汽车底盘结构件中的应用

通过结构分析和CAE仿真模拟,采用高强度低合金TRIP钢成功冲压制造了城市小客车车架横梁件。该横梁件不仅强度得到提高,而且达到了显著的轻量化效果;不仅缩短了开发周期,减少成本,而且扩大了高强度钢在汽车上的应用范围。     

某重型卡车踏步支架总成轻量化设计

为积极响应整车轻量化目标,并降低产品种类、降本增效,文章通过有限元方法对某重型卡车的踏步支架进行了结构优化设计分析,通过一种新冲压件结构替代原来两种冲压件焊接结构,并采用高强度钢代替普通钢板材料,对其结构进行拓扑优化对比,在保证装车强度的前提下,实现踏步支架的轻量化设计。     

汽车轻量化发展下的钢铁技术应用

对美国、欧洲、日本和中国等主要汽车生产国中的汽车轻量化发展政策推进历程和中国近期的汽车企业与研究机构的合作情况进行了介绍。分析了汽车车身用钢强度分布和以日本新日铁住金及韩国浦项为代表的双相钢、TWIP钢、马氏体钢等先进超高强度钢产品的研发动态,介绍了日本神户制钢开发的汽车轻型化异材连接技术和中国汽车企业采用热成形钢替代原有材料实现汽车轻量化的应用情况。对未来超高强度钢的应用比例、车身减重与结构性能结合的多目标优化发展趋势进行了探讨。     

自卸车举升机构三角臂轻量化设计研究

应用虚拟样机技术和拓扑优化技术,对自卸车举升机构三角臂进行了轻量化设计和可制造化设计研究,建立了基于整车的参数化仿真分析模型和15个工况点的拓扑优化设计模型,使得结构重量明显降低,提高了企业的经济效益。