基于环形流动模式的汽车磁流变减振器建模与分析

基于磁流变技术的汽车减振器是汽车悬架技术提升为半主动控制的关键结构,其模型的建立与分析对于预测减振器特性具有重要作用。文章通过环形流动模式的减振器理论分析模型,建立了基于Herschel-Bulkley模型的磁流变液流变学特性分析模型。理论分析表明:该模型能较好的预测减振器的缓冲特性。     

管梁缓冲吸能元件特性试验研究

阐述了管梁缓冲吸能元件用作汽车变形吸能元件的优点,并对管梁缓冲吸能元件碰撞吸能特性进行了比较详细的试验研究。试验结果表明:管梁缓冲吸能元件的吸能曲线比较平稳,可以作为汽车碰撞吸能部件的一种选择;通过改善结构和材料特性可提高管梁缓冲吸能元件的吸能效果;通过"比吸能"概念提出了结构的吸能能力与重量之间的比例关系,为汽车轻量化设计提供了思路。     

缓冲吸能式保险杠的低速碰撞试验和仿真

针对某型国产汽车保险杠和一种加装缓冲装置的缓冲吸能式保险杠,对其结构的吸能特性用LS-DYNA3D软件进行了计算机仿真模拟研究并通过试验进行了验证,得出缓冲吸能式保险杠具有较好的吸能特性的结论,这对于提高汽车的被动安全性能具有积极的意义,安全吸能型保险杠将是汽车保险杠的主要发展方向。     

汽车磁流变减振器设计中值得注意的若干技术问题

汽车磁流变减振器利用磁流变液的流变特性可受外加磁场控制的特性，实现减振器的阻尼系数的可控，从而实现阻尼力的控制，基于磁流变换的磁流变减振器的特性是由多种因素所决定的，如磁流变液、工作模式、磁路结构、导磁材料、线圈和机械结构等。对磁流变液的性能、阻尼通道的设计、磁路中磁芯材料的选用以及磁流变减振器的体积补偿等在磁流变减振器设计中值得注意的一些问题进行了探讨。     

磁流变液仿生薄壁吸能管及其耐撞性可控度的研究

为克服传统薄壁管耐撞性恒定、环境适应性差的缺点,受马尾草结构的启发,提出一种可应用于薄壁管结构设计的磁流变仿生吸能单元的设想.建立了磁流变液仿生单元吸能理论模型和吸能可控度理论公式,对一定尺寸的磁流变液仿生单元进行了有限元仿真分析.结果 显示:在一定尺寸和一定压缩条件下,流固耦合仿真和固体结构仿真预测的磁流变液和固体结...     

多工况碰撞载荷下点阵结构填充吸能盒设计策略研究EI北大核心CSCD

由于点阵结构优异的比吸能特性,其在新能源汽车被动安全方面具有广阔的应用前景。本文中以点阵结构填充吸能盒为研究对象,分别建立了具有不同点阵结构内芯的汽车吸能盒有限元模型,对比分析了不同填充吸能盒与传统吸能盒在多角度斜向碰撞工况下的耐撞性能,阐明点阵结构与吸能盒本体之间的相互作用机理及内芯选择依据。在此基础上,进一步考虑本体诱导槽对多工况变形模式的影响,开展了基于改进本体结构的点阵结构填充式汽车吸能盒抗撞性多目标优化设计。结果表明:具有正六边形点阵结构填充的汽车吸能盒具有稳定且优异的吸能性,基于改进诱导槽的点阵结构填充式吸能盒优化方案相对于原始吸能盒结构减质量32.05%,在保证最大冲击力小于阈值的前提下,其各项综合性能指标均得到显著提升。     

汽车磁流变液减振器阻尼力计算方法

针对磁流变液在剪切流动中存在剪切稀化特性,根据流体力学N-S方程,建立了基于Her-schel-Bulkley模型的准稳态平板Poiseuille流动方程,得出了磁流变液在阻尼通道中流动的速度分布函数,分析了磁流变液的剪切稀化效应对阻尼通道磁流变液流动的影响,推导了汽车磁流变液减振器阻尼力计算表达式,对汽车磁流变液减振器产生的阻尼力进行理论预测研究。按照长安之星微型汽车技术要求,设计和制作了微型汽车磁流变液减振器,并对其进行了试验测试,测试结果表明:所提出的分析方法是可行的。     

基于SolidWorks Simulation的轿车后防撞梁强度非线性分析

汽车的后防撞梁作为汽车后部的支撑保护装置,对汽车后部的保护及汽车的安全性起着至关重要的作用。后防撞梁通过吸能盒连接到车身左右纵梁,当车辆遭遇到追尾事故时,后防撞梁及吸能盒可以很大程度上缓冲追尾碰撞的冲击力,并把部分能量传递到车身的左右纵梁,以减少车身损坏程度,保护油箱及保护乘员安全。文章利用SolidWorksSimulation有限元分析软件,在小轿车以60km/h的速度行驶时,对C型后防撞梁发生正面追尾碰撞,进行强度非线性分析,研究C型防撞梁在碰撞过程中的应力及变形情况。     

叶片式车载磁流变液缓速器设计

叶片式磁流变液缓速器是利用磁流变液在磁场作用下表现出高粘度、低流动性的牛顿流体特性而设计出的一种汽车缓速装置。该装置可以实现汽车缓速及辅助制动,可以解决汽车因频繁制动或长时间制动而带来的摩擦片损耗,提高摩擦片的使用寿命及行驶安全性。本文将从理论分析、结构设计、实验测试等方面开展研究工作,利用SC-810电机测试与分析系统进行分析测试,进而分析该缓速器在不同磁场强度下的缓速效果,讨论该型缓速器在汽车上的应用前景。     

汽车单筒充气磁流变减振器特性的试验研究

分析了汽车单筒充气磁流变减振器的结构和基于磁流变液Bingham本构关系的阻尼力模型,对用于汽车悬架的国外某单筒充气磁流变减振器阻尼力示功特性、温度特性、活塞磁路磁场特性、磁流变液流变特性进行了试验研究。试验结果表明,磁流变阻尼器具有很强的耗能性和可控性;随控制电流增加,其阻尼力增大,电流达到一定时磁场出现磁饱和状态,阻尼力将趋于稳定;随着工作温度升高,减振器压缩阻尼力增大,拉伸阻尼力下降。     

汽车用铝合金吸能盒结构优化设计

提出将近似模型技术和数值优化方法引入到汽车用吸能盒的耐撞性优化设计中,成功设计了一款铝合金吸能盒,在确保碰撞性能的同时尽可能地减轻了重量。对某乘用车钢制吸能盒进行了碰撞仿真分析,确定评价吸能盒碰撞性能的关键参数。以钢制吸能盒为基础进行铝合金材料替换,对比分析多个截面形状的铝合金管件,得到符合要求的铝合金吸能盒截面形状。采用近似模型优化方法,以铝合金吸能盒边长、厚度和材料屈服强度为设计变量,进行优化设计。根据优化结果试制铝合金吸能盒,通过静压试验验证了铝合金吸能盒在实现减重58%的同时,进一步提高了强度性能。     

考虑损伤下的汽车吸能盒轴向压缩特性研究

用有限元软件ABAQUS对钢质、铝合金质吸能盒的吸能特性进行对比研究，采用不同的损伤模型模拟材料的变形行为，比较了两种吸能盒轴向压缩距离、变形模式、评价指标的变化特性。结果表明，数值模拟下吸能盒的轴向压缩距离和变形模式与试验结果吻合。在冲击速度为10 m/s的低速碰撞下，铝合金质吸能盒吸收的能量与钢质吸能盒相比减少了6%；钢质吸能盒的吸能效率为35.5 kJ/mm，比铝合金质吸能盒高。铝合金质吸能盒相较于钢质吸能盒在压缩过程中形成了明显的折叠褶皱，边缘处材料失效，单元被移除。吸能盒的评价指标中铝合金质吸能盒的比吸能 （SEA）、峰值碰撞力 （PCF） 均比钢质吸能盒更优，钢质吸能盒的吸能量 （EA）、平均碰撞力 （MCF） 比铝合金质吸能盒更优。铝合金相比钢更适合作为中低速碰撞时车用吸能盒的材料。     

铝合金吸能盒耐撞性研究

为提升汽车安全性能及实现轻量化目标,对4种不同截面铝合金吸能盒的耐撞性进行对比分析,并研究宽高比及材料强度对耐撞性能的影响。研究表明:双十字型截面吸能盒耐撞性能最优;在汽车结构设计中,宽高比要控制在0.7至1.0之间,越接近1.0吸能效率越高;吸能随材料强度增加而增加,可以通过加强材料减少壁厚进一步实现轻量化。     

薄壁结构在汽车吸能盒中的应用与展望

汽车安全性能是消费者购车时的关键考量因素。其中汽车的耐撞性能尤为关键,其核心部件吸能盒可以通过变形和压溃等机制吸收冲击能量,从而更大限度地保护乘客安全。为优化薄壁结构吸能盒性能,提高车辆耐撞防护性,分析了薄壁结构吸能盒的性能评价指标及其结构类型,揭示其变形吸能特征,最后提出对未来薄壁吸能盒发展的策略和建议,旨在为汽车安全领域的研究和实践提供思路。     

基于Ls-Dyna和Hyperstudy的汽车吸能盒优化分析

基于Ls-Dyna和Altair Hyperstudy软件,以汽车吸能盒的板材厚度和形状为设计变量,吸能盒质量和刚性墙反力为约束条件,最大化内能为优化目标,对吸能盒进行尺寸和形状优化。优化结果显示,吸能盒质量和碰撞反力基本保持不变,而吸能效果提高了约10%。     

基于磁流变和电涡流效应的汽车新型缓速器的设计与试验

随着汽车向重大型化发展,制动安全问题日益突出。加装辅助制动装置是实现重大型车辆安全制动的重要途径之一。磁流变制动器具有制动力矩稳定、噪声小和体积质量小等特点,能有效弥补传统辅助制动装置低速性能差等不足。本文中提出利用磁流变效应与电涡流效应进行联合缓速制动的新思路,分析新型磁流变缓速器的工作原理,设计并研制双盘式对称结构的新型缓速器,建立其制动力矩数学模型并从理论上分析不同参数对制动性能的影响。根据重大型汽车大功率制动的工作特点,搭建制动性能测试平台,进行制动力矩特性试验。理论分析与试验结果表明:新型磁流变缓速器具有低速制动性能稳定、高速制动力矩大的特点,其制动力矩特性满足重大型汽车制动要求。     

仿生双菱形肋边多胞薄壁结构的耐撞性能研究

为提高汽车吸能盒结构耐撞性,受毛竹微观结构启发,提出3种不同的仿生双菱形肋边多胞薄壁结构。建立仿生双菱形肋边多胞薄壁结构的有限元模型,通过有限元仿真对比研究仿生双菱形肋边多胞薄壁结构与传统八边形多胞薄壁结构的耐撞性。分析双菱形肋边布置方式、内层壁厚等因素对新型薄壁结构吸能特性和变形模式的影响。结果表明,与传统八边形多胞薄壁结构相比,仿生双菱形肋边多胞薄壁结构的吸能特性有了明显的提升;双菱形肋边布置方式和内外层壁厚对结构吸能特性均有一定影响;随着内层壁厚的增加,结构最大峰值力减小,但总能量吸收和比吸能减少,载荷平稳度降低。仿生双菱形肋边多胞薄壁结构能有效降低乘员在汽车正面碰撞中所受的伤害,可应用到新能源汽车吸能盒的设计开发中。     

汽车工业用磁流变液器件应用前景分析

简要介绍了磁流变液和磁流变效应，详细分析了磁流变液的性能及其影响因素，将其与电流变流进行了对比，表明磁流变液具有很多优点，在此基础上，介绍了磁流变液应用于汽车工业的结构形式，以及在制动，传动和减振降噪域应用的一些器件。对磁流变液应用于汽车的前景进行了分析并指出了存在的问题。     

磁流变液夹层车身板件声学特性研究

为探究一种可用在汽车车身壁板或顶板中的磁流变液夹层板的声学特性,建立了该夹层板的声学有限元模型。其声学特性表明,磁流变液夹层板的低阶固有频率受其结构刚度影响几乎不随励磁磁场变化;随着磁场强度增大,夹层板的高阶固有频率明显变大,简谐激励作用下夹层板的最大变形量明显减小,最大辐射声压级变小;与其他夹芯层材料相比,磁流变液夹层板件具有更好的隔声性能。     

汽车动力总成磁流变悬置的磁路模拟分析与试验验证

根据磁流变液的流变特性设计了一种新型半主动磁流变悬置结构,并简述了该悬置结构和工作原理。利用ANSYS电磁场分析模块对悬置结构内部磁场进行了有限元分析,研究了相同磁流变液悬置结构下,不同隔板材料对磁流变液悬置磁场分布的影响,并分别测试了采用不同隔板材料时磁流变液悬置的动特性。结果表明,所选择的低磁导率铝合金隔板材料可改善悬置性能;在磁流变悬置的设计过程中引入ANSYS的电磁场分析方法可行并具有一定的通用性。