长玻纤增强PP材料在汽车蓄电池托盘上的应用

主要介绍了长玻纤增强PP材料在北汽某车型蓄电池托盘上的研究和应用过程,根据蓄电池托盘的使用要求总结出主要的选材要求;然后据此对多种潜在的塑料材料进行了对比分析,最终选定长玻纤增强PP材料为电池托盘材料;再通过CAE分析和优化产品结构,完成产品试制和零部件试验验证,最终得到了合格零件。     

聚四氟乙烯气制动高温软管的设计开发

以低蠕变、高柔性的聚四氟乙烯树脂为管体材料,通过管体结构设计、管体结构与管接头的匹配性设计,开发出聚四氟乙烯气制动高温软管,解决了氟树脂管易弯折、难密封的问题,并成功替代了氟橡胶高温软管应用于商用车气制动管路系统,在有效提高汽车制动安全性的同时,显著降低了零件制造成本。     

聚乳酸自然老化性能分析及汽车应用评价

研究分析并论证生物基可降解的聚乳酸材料替代石油基工程塑料在汽车内饰部件应用的可行性。通过1年的自然环境湿热老化试验，验证了聚乳酸材料的耐水解和耐候性，证实聚乳酸可以满足汽车内饰部件的长周期使用要求。通过对量产车型的顶灯壳体进行试模和性能测试，证实聚乳酸材料可以满足汽车内饰部件的设计开发要求。     

麻纤维/聚乳酸复合板材自然老化试验及在汽车应用评价

论述了麻纤维/聚乳酸复合材料板材在汽车内饰应用的可行性。首先,在自然湿热环境下,对3种不同配比的麻纤维/聚乳酸复合材料板材进行了为期42天的湿热老化试验。在试验过程中,通过定期追踪样条力学性能和形貌的变化,评估材料的耐水解和耐湿热老化性能。试验结果表明,40%麻纤维/60%聚乳酸复合材料板材的界面稳定性较好,具有良好的耐水解和耐湿热老化性能。其次,通过模压成型制作立柱护板样件,样件的耐久性和内饰通用性能通过了测试,满足设计开发要求。麻纤维/聚乳酸复合材料板材具有在乘用车内饰件推广应用的潜力。     

汽车零部件多式联运组合式单元集装箱装载优化模型与算法

为满足汽车零部件中异形件在集装箱多式联运中的装箱运输需求,设计提出1种新型组合式单元集装箱,并研究其装载优化方法。考虑到箱体内部装载单元划分、异形件装箱及多层堆放的作业要求,重点解决待装箱物品的托盘选型、载货托盘在箱体内部装载单元的堆存位置选择等难题,以实现货物、托盘和箱体内部装载空间的有效适配。结合以上差异性特征,重新定义货物托盘选择、载货托盘堆放层位选择、同层双托盘位置选择的决策变量,并考虑装箱货物托盘类型、单个装载单元内部及其前后相邻装载单元内部的托盘尺寸统一等约束条件,以集装箱内部有效空间利用率最大化为目标,构建了单元集装箱装载决策问题的0-1整数规划模型（container loading model,CLM）。为实现该问题的高效寻优,设计了包含货物分组、货物排序及货物装箱的启发式算法（fast-packing algorithm,FPA）。算例结果表明：提出的CLM模型和FPA算法能求解得出高质量装载方案,所有算例中CLM模型和FPA算法的平均有效空间利用率分别为84.52%和83.57%,且针对存在装箱货物选择的算例,平均结果可达91.00%和89.84%。其中,CLM模...     

车身纵梁补丁板热成形轻量化设计及优化

为实现某车型前地板下纵梁零件的轻量化设计,消除高强钢冷冲压零件存在的尺寸精度问题,采用补丁板热成形技术对初始设计中的高强钢冷冲压产品结构进行等强度优化设计。在产品优化设计过程中,结合补丁板热成形技术针对零件功能和受载工况对总成进行了材料厚度优化。并使用Pam-Stamp 2G软件对补丁板热成形工艺过程进行模拟分析,预测出成形过程中存在的焊点变形问题。通过对焊点数量、位置的优化设计迭代,经实物验证,消除了焊点变形可能导致的产品失效风险。最终实现总成减重24.1%的同时降低了模具投资。     

基于ABAQUS的修正Burgers蠕变模型二次开发

通过蠕变有限元理论及实现方法研究,借助ABAQUS提供的用户材料子程序UMAT,二次开发出修正Buyers蠕变模型子程序。之后对单轴蠕变试验进行数值模拟,对比分析了ABAQUS自带时间硬化蠕变模型和自编修正Buyers蠕变模型的优劣。研究证明本次编写的修正buyers蠕变UMAT子程序能够正确区分沥青混合料的粘弹性变形,弥补了ABAQUS自带蠕变模型的不足。     

低成本球墨铸铁钢板弹簧吊环开发及验证

为解决目前锻造钢板弹簧吊环成本高的问题,首次采用球墨铸铁工艺进行创新设计。以某重型车前钢板弹簧吊环为例,结合面向制造与装配的设计理论,进行低成本球墨铸铁可行性方案分析;借助拓扑优化工具OPTISTRUCT确定最佳材料分布,运用铸造工艺仿真软件对零件的铸造结构工艺性及浇注系统进行优化设计,实现了浇铸工艺缺陷最小化和铸造成本最低化;利用ABAQUS/FEMFAT软件完成局部结构优化设计,质量比原零件减轻10%,最小安全系数提高80%;按TS16949进行吊环图纸、检查表、DFMEA及相关质量规范文件设计,最大程度地降低首次创新开发带来的质量风险。后续道路试验结果表明,吊环满足使用要求。     

I-DEAS在铝合金轮毂有限元分析中的应用

本文介绍了用I-DEAS软件对某款铝合金轮毂进行有限元分析,得到了Von Mises等效应力云纹图及最大应力值,对比修正的材料S-N曲线,通过软件识别疲劳高风险区域,提出了改进方案并用同样方法试验再次验证。确定通过这种有限元分析方法能有效识别产品的薄弱区域,研发出材料利用率高的零件,为零件的轻量化提供了有力的工具。     

新型免喷涂高光黑格栅的研究

介绍了高光黑格栅的应用趋势,并通过材料性能对比、材料机理分析、模流分析、零件产品性能验证等方面验证了新型PC材料在免喷涂高光黑格栅应用的可行性,为更多免喷涂高光黑格栅设计提供参考。     

材料的全疲劳曲线

一、前言工业水平的不断提高和产品的激烈竞争,将迫使企业拿出成本低、性能好、使用可靠的产品。对于机械产品来说,大多数零件的失效都是由于动载荷作用产生的疲劳破坏。进行寿命估算、开展有限寿命设计是降低产品成本和提高产品性能的重要手段。二、疲劳寿命估算的载荷等效法所谓载荷等效法就是将载荷与对称循环载荷等效的方法。对于承受交变载荷或随机载荷的零件进行疲劳寿命估算,必须借助于材料的疲劳曲线,根据疲劳损伤累积理论进行。现有资料上能查到的疲劳曲线都是材料在对称循环特性下的疲劳曲线。而往往要计算的零件承受     

顺序增压切换阀高温蠕变规律仿真研究

顺序增压切换阀在工作过程中需要承受高温和较高的压力，这会导致切换阀产生蠕变现象。在获取阀门材料310S不锈钢高温蠕变试验数据的基础上，获得了蠕变数学模型参数，建立了材料的Norton蠕变数学模型。采用ANSYS有限元仿真软件模拟分析了顺序增压切换阀18 000 h工况下的应力场、单轴蠕变应变规律；基于Cocks-Ashby多轴蠕变系数，仿真得到了阀门多轴蠕变应变分布规律。仿真结果表明：阀门蠕变较大部位平均蠕变应变为8%;在引入多轴蠕变系数后，阀门关键节点的多轴蠕变应变除少数结构突变点外均低于2%。     

I-DEAS在铝合金轮毂有限元分析中的应用

本文介绍了用有限元分析软件I-DEAS，对某款铝合金轮圈进行了有限元分析，得到了Mises等效应力云纹图及最大应力值，对比材料的N-S曲线，通过软件识别疲劳高风险区域，并提出了改进方案并用同样方法及实际试验再次验证。通过这种有限元分析方法能有效识别产品的薄弱区域，研发出材料利用率高的零件，为零件的轻量化提供了有力的工具。     

轿车车身冲压件材料的降成本方案

为了达到降低白车身冲压件材料费用的目的,分别从冲压工艺、零件设计和材料管理角度进行了分析。冲压工艺方面,通过采用浅拉延、成形、嵌套冲压、落料工序和废料利用等措施有效地提升了材料利用率,显著降低了冲压件成本;零件设计要兼顾成本要求,介绍了通过优化零件设计达到降成本目的的实例;材料管理方面,介绍了采取合理选用零件材料、规范卷宽、控制减薄等降低材料自身价格的方法。     

乘用车P1平台后轴托盘的试制

乘用车P1平台后轴托盘属于高强度钢板厚板料零件,成形难度较大,成形质量和尺寸精度要求比较严格。首先根据零件结构特点及现有设备状况讨论了工艺方案和模具方案,通过详细的冲压CAE分析确保了零件成形的可能性;在整个试验调试过程中,针对造成零件局部回弹超差问题的原因进行了分析,并给出了具体的解决方案。经过3轮试验调试,最终完成了零件试制任务。     

连续变温沥青路面车辙变形数值模拟

采用ABAQUS有限元软件建立三维半刚性基层沥青路面结构的温度场模型,输入某地区夏季高温1天24 h温度,考虑了沥青路面材料性质(弹性模量、蠕变参数)随温度变化的特征,进行持续变温的车辙变形模拟分析。主要研究高温时,路面在不同行车速度作用下,不同深度结构层竖向变形、剪切蠕变、压蠕变规律。结果表明:竖向变形、剪切蠕变、压蠕变值在整个行车道路横向范围内呈正负交替变化。不同层位的竖向变形、剪切蠕变、压蠕变变化规律不相同,但同一层位变化规律是一致的,都随着行车速度的降低而增加,而且发现当车速处于中低速(30~80 km/h)时,车速增大对竖向变形、剪切蠕变和压蠕变的减小程度均明显高于中高速(80~120 km/h)。路表位置轮载外侧边缘受到拉、剪切的综合作用,也验证了拉应力和剪应力作用下,轮胎轨迹外侧边缘容易出现纵向裂缝。而路表正最大剪切蠕变出现在左侧轮迹内侧右边缘,负最大剪切蠕变出现在右侧轮迹内侧左边缘。所以在路表处轮迹内侧边缘容易出现剪切破坏的裂缝。剪切蠕变、压蠕变主要出现在中面层(4~10 cm范围内)。在沥青路面设计时,上面层与中面层需要选择时间硬化蠕变模型中A,n参数变化对温度敏感性小的沥青混合料,以提高沥青路面的抗车辙能力。     

汽车后纵梁轻量化设计方法研究

文章以我公司在研某车型为例,主要介绍了一种后纵梁轻量化的设计方法。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,文章针对后纵梁详细阐述轻量化的设计方法。轻量化的设计方法降低了车身零件的重量、提高了燃油经济性,达到节能减排的目的。     

动态剪切蠕变试验评价沥青路面层间稳定性

通过动态剪切蠕变试验,分析了不同剪切荷载比的层间相对滑移曲线形态．发现以最大抗剪强度的0．2～0．3倍作为剪切蠕变荷载能够获得稳定发展阶段;建立了以动态剪切蠕变稳定度为指标的层间稳定性的评价方法。结果表明：应用动态剪切蠕变试验和动态剪切蠕变稳定度对层间稳定性能进行评价是可行的。     

一种简易弯管模具的设计及制造

为解决小批量多品种小直径管件产品的弯曲问题,设计者进行一种简易弯管模具设计,根据设计零件的尺寸、材料、批量生产等要求,首先分析零件的工艺性,确定弯曲工艺方案及模具结构方案,然后通过工艺设计、计算,确定模具结构及尺寸以及加工工艺方法。     

粗粒土蠕变影响因素正交试验研究

粗粒土在公路铁路路基工程中应用广泛,其蠕变特性是影响高填方路堤长期沉降的重要因素。通过大型单轴固结仪,设计蠕变影响因素正交试验,采用直观法探讨含水率、颗粒组成和压实系数等因素对砂质板岩粗粒土蠕变的影响规律。结果表明,蠕变各因素的主次顺序为:压实系数(主)、颗粒组成、含水率(次),蠕变最优方案为:压实系数97%、细颗粒含量30%、含水率8.26%。