基于有限元的矿用燃油箱托架结构优化设计

汽车燃油箱托架是汽车燃油供给系统中的关键部件,油箱托架承受着燃油箱本体以及燃料的冲击,其常见的受力形式多为受到来自路面的冲击载荷,在其作用下易发生失效。本文主要针对某特种矿用宽体车大容积燃油箱的需求,提出与其所匹配的油箱托架的强度（超强承载能力、抗外界冲击能力等）设计是否满足要求。通过利用CATIA进行针对性特殊设计,然后建立燃油箱托架有限元模型。最后,在不同的方案以及工况下,分别赋予不同的材料属性并利用Optistruct进行求解及强度对比分析,结果表明：在转向、冲击和制动的几种边界条件下,油箱托架应力最大平均值均在材料最大许用应力范围内,安全系数得到提升,符合设计要求,避免了应力集中及早期失效现象。     

基于MPDB工况的碰撞相容性研究

两车碰撞不相容是被动安全面临的重大问题。文中阐述了碰撞相容性概念并介绍了MPDB测试情况,以该测试为基础,建立等效力学模型,系统分析了整车质量、前端刚度、能量分布对于碰撞相容性的影响规律。针对四种车型建立MPDB仿真模型,分析验证了3因素对于相容性的影响。提出限定前舱最大刚度、限定乘员舱最小刚度、均匀前端结构、增大壁障变形区域等相容性优化策略。针对某车型提出具体结构改进方案,优化提升了该车型的碰撞相容性。     

基于碰撞安全的燃油泵法兰零件优化设计

文章基于车辆遇到碰撞冲击的情况下,对燃油泵法兰零件进行结构优化设计,以确保燃油系统密封安全性。法兰零件因受外力冲击影响,可能发生局部破裂,导致燃油泄漏起火。针对这种失效模式,以某车型燃油泵法兰零件为分析实例,通过有限元仿真计算,对比了两种不同的法兰盘导杆座设计结构,建立了一种台阶式带吸能区域的优化结构设计。在碰撞过程中,吸能结构可以有效吸收冲击能量,保护法兰盘零件的完整性,预防因零件破裂而导致的燃油泄漏。     

基于侧面柱碰撞工况驾驶员肩部损伤优化

对比三款车型假人肩部力曲线,发现在侧面柱碰撞工况中,肩部力超出capping值的情况较为常见。文章通过零部件布置、内饰关重件设计及气囊包型三个方面分析了其对于假人肩部力的影响。提出合理布置车门及B柱饰板内强度较硬的塑料件、选择合适的内饰材料、合理设计气囊包型对于假人肩部力有显著的改善效果。     

汽车塑料燃油箱耐火性试验台架分析与优化设计

根据GB18296—2001《汽车燃油箱安全性能要求和试验方法》的燃烧试验要求,对原有燃油箱耐火性试验台架进行分析和优化设计,并经试验验证。通过优化设计后的燃烧台架更稳定、可靠、安全。     

基于事故重建的骑车人头部碰撞测评工况研究

为了研究交通事故中两轮车骑车人头部碰撞工况,通过事故重建对汽车-两轮车碰撞模型进行验证,针对轿车和SUV车型分析了头部碰撞区域、速度和角度的差异,结合现有行人保护测评要求提出了测评建议。结果表明：骑车人头部碰撞速度与行人头部碰撞速度差别不大;对于发动机罩前缘高度不高于850 mm的车辆,头部碰撞区域建议将包络线（WAD）范围从2 100 mm扩大至2 300 mm,碰撞角度为45°;对于发动机罩前缘高度高于850 mm的车辆,无需扩大头部碰撞区域。     

面向商用车行驶工况优化设计的高速公路工况识别

为解决商用车行驶工况优化设计中确定工况类型的问题,研究商用车行驶工况特性,提出一种基于朴素贝叶斯方法的高速公路工况识别方法。利用21辆长途运营商用车采集的106 200 km行驶工况数据,以3 km为单位进行分割,共获得35 230段有效试验路段数据(其中:高速公路27 986段;一般公路6 124段;城市公路1 120段)。以该数据为基础,根据朴素贝叶斯方法分析汽车运行过程中的平均速度和挡位统计信息,确定面向商用车行驶工况优化设计的阈值划分区间,获得相关的先验概率和条件概率,利用MATLAB软件进行编程计算,对高速公路工况进行了识别分析。研究结果表明:高速公路工况识别的正确率到达88.26%,高速公路工况被误判为一般公路工况的误判率为9.54%,高速公路工况被误判为城市公路工况的误判率为2.20%;基于朴素贝叶斯方法的高速公路工况识别能够为商用车行驶工况优化设计提供一种有效的高速公路工况识别方法。     

基于SPH方法的纯电动车涉水仿真研究

基于光滑粒子流体力学方法,在AVL PreonLab仿真软件中建立了某纯电动车的涉水仿真模型,并结合涉水试验,研究了涉水工况下车身内外水的流动和分布规律,重点分析了电驱系统减速器呼吸孔和空调系统进风口的涉水性能。通过仿真和试验,改进了电驱系统减速器呼吸孔的设计,确保电驱润滑油不会进水。通过结构优化切断了水流进入空调进风口的流动路径,同时还验证了AVL PreonLab的仿真功能,表明其能够高效地支持车辆水管理的优化设计。     

乘用车MPDB工况碰撞兼容性研究

对影响移动渐进式变形壁障(Mobile Progressive Deformation Barrier,MPDB)工况碰撞兼容性的关键因素(整备质量、结构强度)进行了分析研究,总结了整备质量与乘员负载指数(Occupant Load Criterion,OLC)之间呈线性关系,车身前部结构强度对击穿问题影响明显,通过改善前部结构强度可以很好地改善该问题,同时给出结构设计建议,为其他车型设计提供参考。     

基于整车试验的前排双假人侧面碰撞工况预研

文章通过分析试验录像及ES-2假人各项物理伤害值,预研了非撞击侧假人在侧面碰撞中的运动姿态、伤害情况及对撞击侧假人伤害的影响,并用双World SID假人AEMDB侧碰仿真进行验证。     

一种针对C-NCAP中MPDB工况碰撞兼容性的优化方法

本文中对中国新车评价程序(C-NCAP)2021年版中首次引入的移动渐进变形壁障(MPDB)碰撞试验工况进行了介绍,对碰撞兼容性的评价指标进行了说明,并提出了一种针对于MPDB工况碰撞兼容性的优化方案.仿真分析与验证的结果表明,此优化方案可明显改善碰撞兼容性得分,可应用性强.     

基于侧翻碰撞分析的铝合金客车车身型材优化设计

建立某客车的侧翻碰撞有限元模型,根据正交设计思想对该客车进行侧翻碰撞仿真分析,得到车身各关键型材对生存空间侵入量和型材质量的影响。对优化方案进行仿真分析,结果表明,优化方案不仅减轻了车体质量,而且提高了侧翻安全性,满足了相关法规要求。     

基于碰撞性能的某全铝电动汽车结构优化设计

文章建立了整车有限元模型,按照国标要求模拟了正面100%重叠碰撞,并开展了实车碰撞试验;从B柱加速度-时间历程曲线、前端吸能结构的变形模式和乘员舱侵入量等方面,详细对比了仿真与试验结果,验证了整车仿真分析模型具有较高的可靠性和准确度,精度可达到98%以上。最后,利用验证后的有限元模型对车身的前端结构进行了多目标优化分析,将整车碰撞加速度由初始值53 g降低为48 g。     

基于吸能率的车辆碰撞相容性分析及优化设计

开展了车辆防撞性和碰撞相容性的设计分析,提出了一种新型相容性指标——吸能率rE并验证其合理性,该指标可望解决现有评价指标对车辆侵入程度的量化缺乏连续性和普适性的问题。然后对参数化模型进行自动更新,从而进行设计变量优化求解,最终形成一套集成设计方法。工程实例显示,提出的吸能率指标rE可实现对目标车辆攻击性程度的连续量化评估,参数化优化策略可有效提升车辆碰撞相容性和设计优化效率。     

基于SPH方法的电驱动减速器飞溅润滑仿真

电驱动减速器是纯电动汽车传动系统的核心部件,对其进行合理有效的润滑尤为重要。应用SPH(光滑粒子流体动力学)方法对电驱动减速器飞溅润滑仿真分析,基于SPH方法的PreonLab软件仿真分析两种不同转速工况后,处理结果显示,仿真结果与试验结果在搅油形态上具有较好的一致性,验证了该方法进行减速器飞溅润滑仿真的可行性和有效性。     

基于Abaqus的燃油箱随机振动疲劳分析

随机振动疲劳失效是汽车零部件产品主要失效模式之一,传统设计经验存在优化方向不确定等缺点,从而导致产品的过设计。为此,文章主要结合Abaqus有限元分析软件,以燃油箱为研究对象,基于扫频法,对标试验与仿真加速度频响峰值,确定仿真阻尼参数大小,随后基于该阻尼参数大小,进行燃油箱随机振动仿真,获得绑带Rmises应力,初步评判失效风险,并根据频响峰值处振型优化绑带结构,最后进行燃油箱随机振动验证,结果表明,优化后的绑带结构强度较高,未发生疲劳断裂现象,研究结果对产品设计提供了优化方向,降低了开发成本,缩短了开发周期。     

基于 SPH 方法的空调进气口进水量分析及优化

由于雨刮臂摆动频次与导水槽及空调外循环进风口结构不匹配等因素，部分车型在淋雨工况下，有水滴甚至水流沿空调进风口进入空调系统，导致空调出现异味，甚至有水渗漏进入乘客舱，出现严重的感知质量问题。采用 SPH 方法，考虑雨刮臂运动、车身姿态及气流效应工况下，借助 PreonLab 软件仿真，复现某车型淋雨场景下的水管理质量问题，通过在空调外循环进风口位置增加挡板，显著减少了溅入空调箱的雨水量，并在实车淋雨试验中得到验证。方法能在车辆开发阶段发现并整改车辆在淋雨场景下的流通路径设计不合理等问题，可改变目前车辆淋雨场景水管理质量控制主要依托实车测试的现状，也可应用于车辆水管理的其他性能质量的控制，如涉水、雨污等。     

汽车正面碰撞纵梁结构优化设计

分析了车辆正面碰撞过程中纵梁在碰撞力传递中的重要作用,对某车型纵梁结构存在的问题进行了分析,提出了优化方案.仿真验证表明,优化后的纵梁变形模式改善,吸能效果得到很大提升,提高了前纵梁的抗撞性能.     

偏置碰撞中车身结构优化设计

为了提高汽车在偏置碰撞中的安全性能,文章通过加强前横梁、前围纵梁、A柱内板及A柱加强板的结构;优化前围中骨架、门槛及地板纵梁等材料,并增强各件之间的连接,结合CAE偏置碰撞的安全分析,对车身结构进行优化设计,从而减小乘员舱的变形和对乘员舱的入侵量,为车内乘员提供了更加安全舒适的环境,最终达到提高车身安全的目的,使汽车在偏置碰撞中的安全性能得到很大改善,对乘员起到更好地保护。