基于低成本、轻量化和绿色化汽车外饰件开发探析

本文介绍汽车低成本、轻量化和绿色化内涵,从材料、工艺、模块化三个方面采用典型实例针对汽车外饰的低成本、轻量化和绿色化三个维度开发进行讨论和分析,得出运用适当流程和方法,对汽车零部件可以找到能满足最优三角形解决方案。     

汽车轻量化之前端模块

本文主要针对汽车前端模块化问题,提出了在模块化中使用塑料前端框架(Carrier),降低车身重量的方案。文中重点以某车型前端框架设计为例,介绍前端框架的设计及CAE分析成果。以期能够起到降低车身前端重量,达到平台化应用的目的。     

基于分析驱动设计的参数化白车身前端结构轻量化多目标优化

利用SFE-CONCEPT建立了车身前端的隐式参数化模型并与车身后部的有限元模型组合成白车身模型,采用模块化方法将各分总成组成整车模型。对整车模型进行正撞安全仿真并与实车试验进行对比,验证了整车正撞安全仿真的有效性。通过编辑批处理脚本文件提取加速度峰值等正撞安全参数,真正体现"分析驱动设计"的理念。选择参数化白车身前端6个形状变量和7个板件厚度作为轻量化优化的设计变量,试验设计选用优化拉丁超立方算法生成样本点,实现Kriging近似模型的自动生成和精度验证。采用第二代非劣解排序遗传算法(NSGA-II)进行优化,得到妥协解集,最终选取白车身前端质量最小的妥协解作为优化解。优化后白车身前端质量减轻7.02%。轻量化优化后其性能基本不变,左右侧加速度峰值分别降0.99%和1.31%,左右侧加速度平均值分别增大15.41%和8.67%,车门变形量有増有减,最大变化率为10.6%。     

汽车前端模块的优化设计

为满足汽车油耗对车身轻量化提出的要求,汽车前端模块结构得到广泛应用。为进一步提高前端模块的轻量化水平,通过OptiStruct优化零件结构,将塑料本体螺接钣金加强件的复合前端模块改进为薄壁化全塑前端模块。经过CAE分析,完全满足设计要求。同时达到了减少零件复杂程度,减少重量,降低成本的效果。     

车架前端附件装配方案设计

通过对车架前端附件装配过程的研究,分析其装配工艺方案的制定过程、分装台形式结构的选择,从而形成车架前端附件模块化装配流程,总结了模块化装配优点,为以后汽车模块化装配提供参考。     

基于试验设计与PSI决策相结合的白车身前端结构轻量化设计

为提高白车身轻量化设计效率,提出了一种试验设计与PSI决策相结合的轻量化设计策略.首先对白车身基本静-动态性能和正撞安全性能进行有限元分析,并通过车辆正撞试验验证有限元模型的准确性.然后采用贡献度分析对白车身前端结构进行设计变量筛选.接着通过试验设计获得白车身前端结构轻量化备选解.最后采用PSI法对众多备选解进行多目标...     

基于多胞结构的车身前端轻量化和耐撞性设计

为满足车身轻量化和耐撞性设计的要求,采用材料替换与结构改进相结合的方法对前端进行优化。基于试验验证的整车正面碰撞模型,建立了铝制前端模型并与钢制设计方案进行了耐撞性对比。为提高铝制前端耐撞性能,设计了不同胞数的多胞构型截面,并在三点弯曲和轴向压溃工况下分析其吸能特性。运用多目标优化方法对多胞前端的结构参数进行寻优。结果表明,优化后的铝制多胞结构能在改善整车耐撞性的同时,显著减轻前端质量。     

汽车轻量化——车用塑料的颠覆之旅

<正>如今,"轻量化"已成为汽车行业发展的绝对焦点。要实现汽车轻量化,除了优化结构与工艺设计之外,材料选取也至关重要。汽车轻量化并不是单纯的减轻质量,需要同时兼顾产品功能、成本及质量等要素。就"以塑代钢"而言,主要有三个途径:优化材料质量;模块化与集成化;结构优化设计。国外汽车品牌现在已经大规模使用高性能工程塑料和塑料复合材料。未来汽车的车门、车顶、座椅部件、轮毂以及汽车周边结构件,甚至车身都有可能改用工程塑料。采用纤维增强复合塑料材料制作的车身与钢制车身相比,可减轻质量35%;如     

重卡轻量化设计思路

文章对汽车轻量化研发理论依据进行了比较全面的阐述,阐明了重卡轻量化研究的意义。在与国外先进重卡的比较中,发现目前国内轻量化研发的局限性,提出了重卡轻量化的优化设计思路和具体方法。通过从轻型材料选用、先进的制造工艺、零部件结构的优化、合理的整车布局、模块化设计思想、功能集成技术等方面出发,结合设计实例和具体效果,目前轻量化车型均可达到8%～10%的减重效果。     

汽车全塑前端模块结构优化设计

随着塑料材料性能的日益提升,汽车零部件塑料化是汽车轻量化的主要手段之一。文章针对某车型的全塑前端模块结构,根据前端模块的性能指标,利用仿真分析完成前端模块的优化设计,在前端模块性能基本不降低的前提下,整个结构优化实现重量降低10%左右,最终达到降低零件重量和成本的要求。     

前门环框架轻量化设计方法研究

文章以某车型为例,针对车身前门环框架,主要介绍了一种车身前门环框架轻量化的设计方法。即通过选取合理的零件材料和料厚设计满足汽车结构强度及轻量化的需求。这种轻量化设计方法能够降低开发成本,提升车身品质。     

热塑性复合材料在前端模块上的应用

汽车轻量化具有十分重要的意义,已经成为汽车行业的重要研究课题之一。实现汽车轻量化的主要途径是对汽车零部件进行合理的结构设计和使用轻质材料。介绍了热塑性复合材料在汽车行业应用的最新进展情况,从开发流程、材料、设计、分析、制造工艺和模具等方面介绍了LFT材料在前端模块的应用过程。     

客车的轻量化之路

分析了客车轻量化的意义及现状,从优化配置与轻量化结构设计,新材料运用和新型制造加工工艺三个方面阐述轻量化的途径,并提出了轻量化过程中应注意的问题。     

基于分析驱动设计的封闭白车身轻量化多目标优化

本文旨在进行基于分析驱动设计的封闭白车身轻量化多目标优化。首先建立隐式参数化封闭白车身模型,以快速实现有限元模型的变化与更新。进而对生成的有限元模型进行模块化设置。结合参数化模型和模块化设置实现了封闭白车身后台全自动运算的功能。以封闭白车身质量最小、扭转刚度最大为目标,车身1阶弯曲模态、弯曲刚度和弯扭工况强度为约束,板件厚度、主断面位置和主断面形状等54个参数为设计变量,采用NSGA-Ⅱ算法,对封闭白车身进行轻量化多目标优化。优化算法根据性能梯度变化和相应的搜索功能实现了"分析驱动设计"的理念。优化结果表明,封闭白车身质量降低32.41kg,轻量化率达7.63%。除白车身静态弯曲刚度降低0.74%之外,其他性能均得到提升,最大的改善率为2.69%。     

刍议新能源汽车轻量化的关键技术

随着我国经济与科技的不断发展,现如今为了减少汽车的污染,新能源汽车进入了市场,而进一步的减排措施就是汽车轻量化目标的发展,但是其中的关键技术也是需要重视的。根据相关的证明,利用汽车轻量化技术中的纤维增强热塑性材料进行新能源汽车的构造,不仅可以降低车辆的重量,而且也能提高整个汽车的质量,加上电池和性能的改造,这样一来就极大地提高汽车的整体稳定性和科技性能。本文从集成化超轻新能源汽车、复合材料的车身、集成纤维增强热塑性地板以及大型全塑车身模块化旋塑模具这几个方面展开讨论,并对新能源汽车轻量化的关键技术提出了个人的见解。     

基于TRIZ的动力电池托盘轻量化设计

文章阐述了TRIZ理论的主要内容,介绍了总体框架、39个通用工程参数、40条发明原理以及因果矛盾链。应用此理论,针对新能源汽车动力电池托盘的轻量化问题,通过矛盾矩阵找到发明原理。根据实际的应用条件制定轻量化设计方案,并通过有限元仿真方法验证结果的可行性。     

长玻纤增强型材料在汽车前端模块中的应用

介绍长玻纤增强型材料的定义、种类,从力学角度研究玻纤长度对材料机械性能的影响。最后阐述长玻纤增强型材料完全可以取代钣金用在汽车前端模块上,实现轻量化。     

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。     

基于模块分组与重构的客车车身尺寸优化设计

以某12 m承载式电动城市客车车身骨架为例,提出一种模块化分组与重构的方法,对分组和重构后的车身骨架进行多目标尺寸优化的轻量化改进,并进行模态、刚度、强度和重量的对比分析。     

GMT复合材料保险杠缓冲梁的轻量化设计

介绍了汽车轻量化与复合材料在保险杠缓冲梁上的最新进展。针对保险杠缓冲梁,从流程、设计、材料、分析、制造和试验等展开论述,通过模拟仿真分析及实验,验证了将玻璃纤维增强型热塑性塑料(GMT)材料应用于前端模块上能够满足安全法规的要求。