商用车前下部防护结构优化设计

应用有限元分析软件对商用车前下部防护装置进行了拓扑优化设计和尺寸优化设计,并进行了静力仿真分析和台架试验,表明了基于拓扑优化和尺寸优化的设计方法可有效实现结构轻量化设计,同时也减少了产品设计开发的时间和成本。     

客车车身结构拓扑优化设计

在车身概念设计阶段引入拓扑优化设计方法,确定大客车车身的拓扑结构;对拓扑后的车身结构进行有限元分析,新车身具有质量轻、性能优良的特性,从而达到优化性能、降低质量的目的。     

客车车顶结构拓扑优化设计

用ANSYS软件对某客车车身进行静态有限元分析。在此基础上,采用均匀化方法,以车架总柔度为目标函数,以体积作为约束条件。对几种工况下的车顶进行了拓扑优化设计。探讨了拓扑优化设计过程中基本模型建立、优化区域选择、优化过程控制及优化结果分析与应用等问题。实现了拓扑优化在汽车结构的初始设计过程中的应用。     

基于有限元技术的汽车支架拓扑优化设计研究

用变密度法建立了结构拓扑优化数学模型,阐述了利用有限元法进行结构拓扑优化的过程。以汽车上某支架为例,在有限元软件Hypermesh中进行拓扑优化设计,并对优化结构进行了台架试验。试验结果表明,结构拓扑优化结果与载荷大小无关;基于有限拓扑优化方法得到的结构优化方案是合理的受力承载结构。     

新能源汽车车架结构拓扑优化初步设计

车架结构设计在新能源汽车节能环保设计中具有重要意义。文章基于拓扑优化设计理论,应用数值计算方法对新能源汽车车架结构进行了三维拓扑优化初步设计。通过新能源汽车正常运行过程中车架弯曲、扭转工况下的优化设计计算分析,得到车架结构初步的最优载荷传递路径及各构件空间连接方式。可为车架结构的进一步详细设计提供参考。     

某重型商用车板簧支架拓扑优化设计

根据折衷规划法相关理论,建立板簧支架多工况拓扑优化模型,在工程约束下对结构进行拓扑优化设计。首先,对建模过程中用到的材料插值模型、折衷规划法进行讨论,根据实际问题选择适当的模型模拟相关问题;随后,对已有设计方案进行有限元分析,了解结构在四种工况下的性能;之后,利用Hyperworks进行板簧支架多工况拓扑优化设计,并完成模型重构;最后,对重构模型进行性能分析,验证其是否满足工程需求。结果表明:利用折衷规划法进行拓扑优化设计,可同时满足结构在多个工况下的设计需求,实现结构轻量化设计。     

公路隧道开挖的拓扑优化研究

拓扑优化作为结构优化的高层次优化方法,目前正成为工程界研究的热点,但在隧道工程研究中运用甚少。引入拓扑优化理论,以隧道主要影响区作为拓扑优化区,建立隧道拓扑优化模型,并结合弹塑性有限元数值计算方法,提出对隧道支护加固部位进行拓扑优化分析的方法,结合实际工程对隧道不同开挖工艺下支护加固位置进行了分析,研究结论合理,表明采用拓扑优化对隧道开挖优化设计是可行的。     

平台化车身架构拓扑优化方法研究

文章研究了平台化车身架构的拓扑优化设计方法。首先,基于拓扑优化算法,提出基于平台化车身结构的拓扑优化基本思路;然后,对拓扑优化过程中的目标函数及约束条件进行了收敛性分析;最后,基于平台化车身架构的局部结构共用和工程约束控制,分析了多工况作用下车身架构的最优载荷传递路径,可为平台化车身架构的概念设计提供有力的参考。     

某汽车排气管吊耳支架拓扑优化设计

用变密度法建立结构拓扑优化的数学模型,利用有限元分析软件Hyperworks中的Optistruct模块对某车型汽车排气管吊耳支架进行拓扑优化设计,并对优化后的结构进行强度分析和台架试验。试验结果表明,优化后的结构强度要优于优化前的结构强度。应用此方法可大大缩短汽车钣金类零件的设计周期,减少生产成本。     

城市客车转向机支架结构轻量化设计

对某城市客车转向机支架进行了强度和刚度分析,然后进行拓扑优化和结构优化设计,轻量化效果较好。     

大跨连续刚构桥-船撞击动力响应研究

以某高速公路新建连续刚构桥为工程背景，采用非线性有限元分析方法，通过大型通用非线性有限元程序LS-DYNA建立全桥有限元模型和1 000 t船舶模型，对船-桥碰撞动力过程进行模拟，以确定船-桥碰撞过程中碰撞力的大小，并将有限元计算结果与规范经验公式进行比较。结果表明：船-桥碰撞过程中，船艏发生较大变形，吸收大部分的能量，将动能转化为势能；碰撞过程具有明显的非线性波动特征；各个规范经验公式计算的船撞力差异较大，且规范经验公式具有一定的局限性，有限元分析法能完整再现船-桥碰撞结构内部动力学过程，弥补规范经验公式的不足。     

碰撞分析中的有限元应用

交通事故的发生有时不可避免,为了将损失降到最低对车辆碰撞特性进行分析十分重要。整个车身是由薄壁结构组成的,因此在碰撞事故发生时,车身是主要的吸能部件。文章针对碰撞事故,对碰撞特性及车身的吸能情况,以及在碰撞分析中经常使用到的一些有限元分析软件进行了分析,指出多刚体动力学分析软件（MADYMO）是乘员约束系统整合及优化设计的首选工程软件,通过对大型结构的动态有限元分析,提高了研究效率。     

薄壁梁碰撞仿真中时间步长问题的研究

车辆碰撞中对碰撞能量吸收起重要作用的典型截面的薄壁梁进行了碰撞性能的有限元仿真.并与试验结果进行了比较,验证了模型的准确性。然后用此有限元模型对碰撞仿真中时间步长问题进行了研究,有效提高了计算效率。     

上海长江大桥船撞安全性能的数值模拟研究

介绍上海长江大桥船撞安全方面的研究成果.采用碰撞有限元数值模拟方法,对上海长江大桥在船舶撞击下的动力反应进行分析,获得船舶撞击力和结构的动力反应;对大桥的防撞套箱的防撞效果进行评价,包括对船舶撞击力的消减效果、对桩基础的保护效果等.本文的数值模拟结果为大桥基础设计和防撞套箱的优化设计提供技术支持.     

桥梁遭受船舶撞击的有限元仿真分析

桥梁在船舶碰撞时受到的动力荷载是复杂的动力非线性问题,近代非线性有限元技术为该问题提供了有效的工具。文中简述了该技术的基本原理,运用ANsYs／LS—DYNA对一艘10000t船和桥梁的碰撞进行了模拟,并建立了3个不同的桥墩有限元模型,从碰撞力、桥墩应力、变形等不同角度分析了不同的建模方式对碰撞结果的影响。结果表明,3种模型的计算结果具有较好的一致性,可以满足一般的工程精度要求。     

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...     

某桥受船舶撞击受力行为影响分析

该文以某预应力混凝土梁桥受船舶撞击的工程实例,采用简化模型、空间杆系有限元计算分析模型、空间实体有限元计算分析模型等三种计算模型分别评定船舶撞击对该桥受力行为的影响。针对桥梁受船舶撞击后,分步骤分析,为尽快通车,以及下一步是否需要对该桥梁进行加固设计提供依据。     

钢筋混凝土柱式桥墩抗车撞可靠度分析研究

目前桥梁车撞以确定性指定事件分析居多,鲜有研究探讨车撞下桥墩的失效概率和可靠性,而制约其发展的主要原因是大样本下碰撞分析计算时的效率和精度问题.为此,探讨将简化分析模型与响应面、蒙特卡洛相结合的可靠度分析方法.首先,建立精细化的车辆撞击跨线桥梁模型,讨论了关键的混凝土本构参数取值问题,给出相应的修正方法.通过与全桥模型...     

几何一致性对整车结构碰撞仿真影响

有限元仿真分析为车身结构CAD设计及性能控制提供指导和参考，要求具有可靠的仿真结果，因此大力提升计算机模拟精度势在必行。文章介绍了在有限元建模过程中网格与几何的一致性对整车结构碰撞仿真的影响，探讨了网格贴合精度、重要特征处理和调整厚度穿透对计算结果的影响，并进行了分析对比，找出了影响仿真精度的若干因素，对碰撞分析模型的正确建立及结果的可靠性分析和实车碰撞状态的有效反应具有指导意义。     

Crashworthiness of chromium plated plastic radiator grille

The use of plastic in vehicle development has increased. In particular, a design trend has resulted in chromiumplated plastics being used in exterior panels. Recently, as the appearance has become more important in design, the plastic radiator grille has become larger, to where it can become the primary member when a front collision happens. The radiator grille should be designed with considerations of the geometric structure, such as delamination, and material characteristics, when plastics are plated with chromium. The enlarged grille has to pass regulations like FMVSS Part 581. Although the material property of plastic has been studied before, what seems to be lacking is study on the crashworthiness of plastic radiator grilles that are plated using chromium. In this paper, in order to evaluate the crashworthiness, tensile test and front collision analysis using finite element method are performed. Tensile test is conducted with 4 types of materials, and then material properties of chromium-plated plastics are obtained. Meanwhile radiator grille’s crashworthiness is evaluated using finite element analysis method. Analysis result is evaluated according to failure criterion. Through this study, method of the assessment of plastic radiator grille’s crashworthiness considered material properties of chromium plated plastics is proposed, and it can be predicted the delamination and the failure point of radiator grille at the design step.