汽车安全带固定点强度分析与优化

安全带固定点强度是汽车被动安全的一个重要指标,国家强制性法规明确要求,在承受规定点试验载荷情况下,安全带固定点的强度必须保证安全带不得从安装固定点处脱落.笔者结合长安SC1020微型货车,探讨了利用有限元方法对安全带固定点强度进行模拟计算的问题,给出了可行的计算模型、边界条件和优化设计方法.     

汽车安全带固定点强度分析与优化

安全带固定点强度是汽车被动安全的一个重要指标，国家强制性法规明确要求，在承受规定点试验载荷情况下，安全带固定点的强度必须保证安全带不得从安装固定点处脱落．笔者结合长安9C1020微型货车，探讨了利用有限元方法对安全带固定点强度进行模拟计算的问题，给出了可行的计算模型、边界条件和优化设计方法．     

内置式钢锚箱索塔锚固区模型试验与抗裂设计

对内置式钢锚箱索塔锚固区进行足尺模型试验研究,结果表明结构强度足够,但混凝土外端壁和内侧壁混凝土均出现了裂缝,且外端壁开裂荷载较低.根据试验结果及有限元分析,对索塔锚固区进行抗裂设计,为结构优化提供依据.     

动车组碰撞过程中座椅被动安全性分析

以中国北车CRH5型动车组座椅为基础,根据汽车乘客保护标准,通过MADYMO软件对不加安全带的假人以及加装安全带的假人进行了仿真伤害计算,得出了座椅增加两点式安全带能够一定程度减免在碰撞事故中乘客的伤残程度.     

基于正交设计的安全带约束系统参数设计分析

通过Hypermesh软件建立某小型纯电动车正面碰撞及乘员约束系统有限元模型,利用Ls-dyna进行车辆正碰仿真计算,基于正交设计的方法,对安全带点火时刻、安全带刚度、安全带滑环摩擦系数、安全带上悬挂点高度4个参数进行设计优化。以驾驶员伤害值作为评价指标,对结果进行分析,得出各因素对驾驶员损伤影响的主次程度,及最佳安全带约束系统组合参数,使驾驶员伤害值降低。     

基于座椅动态试验的客车正面碰撞乘员损伤机理分析

基于客车正面碰撞对乘员的损害特征,通过设计客车座椅动态试验模拟整车正面碰撞试验,研究分析了客车正面碰撞中乘员的损伤机理.研究表明:安全带类型、座椅填充物吸能特性、座椅布置方式及约束隔板尺寸均会对乘员损伤产生一定影响;其中,三点式安全带相较于两点式安全带对全面改善乘员损伤风险效果明显,头部损伤减小了 66.44％,胸部损伤减小了 48.34％,左、右侧下肢损伤分别减小了 45.36％、65.05％;座椅填充物对改善乘员头部损伤风险积极有效,吸能特性优异的材料与普通材料相比,头部损伤减小了 55.78％;有高度偏差的座椅布置方式会增加乘员胸部损伤风险,胸部损伤增加了 11.46％;适度增加约束隔板尺寸,能够使乘员头部及靠通道侧乘员胸部和下肢损伤风险减小.     

基于HyperWorks的城市客车座椅模态分析

基于Hyper Works软件建立某客车座椅的有限元模型,并对此座椅模型进行自由模态和约束模态分析,分别得到座椅在两种状态下的模态振型和与之对应的固有频率,并通过模态试验验证模态分析结果的正确性,为城市客车座椅的结构设计提供理论依据。     

基于节点耦合技术的螺栓强度可靠性分析

针对基于非线性MPC接触方法的螺栓强度可靠性分析耗时长,效率低的问题,提出一种基于节点耦合技术和响应面法的螺栓强度可靠性分析方法.以某地铁司机室座椅连接螺栓为研究对象,首先根据节点耦合技术模拟接触行为建立其有限元模型并进行强度分析;其次将分析结果与螺栓强度的接触非线性分析结果进行对比;最后,参数化座椅连接螺栓节点耦合模型,对设计变量进行中心复合设计,拟合螺栓强度的多项式响应面函数,根据应力-强度干涉理论建立极限状态函数,采用拉丁超立方抽样方法对螺栓强度进行可靠性分析.实验结果表明:可以采用节点耦合技术模拟接触行为,同时,该可靠性分析方法能在极大程度上节省螺栓强度可靠性分析所用的时间.     

汽车侧碰撞儿童约束系统模型的建立及其设计参数的仿真研究

运用多刚体动力学和有限元耦合的方法建立了儿童约束系统模型,并对该模型有效性进行了验证,在此基础上运用PSM（Prescribed Structure Motion）子结构法研究侧碰撞中儿童约束系统的相关设计参数对3岁儿童乘员动力学响应及其损伤的影响,仿真结果表明,儿童安全座椅侧翼的深度、儿童座椅安全带开孔的位置、儿童座椅安全带刚度对儿童乘员的头、颈部及胸部的加速度响应影响较大,适当地调整这些参数可以降低3岁儿童乘员在侧面碰撞中的受伤风险。     

基于灵敏度分析的座椅安装模态优化

建立某轿车带挡风玻璃白车身和驾驶员座椅有限元模型,对座椅进行模态分析,对比座椅约束模态和安装模态的差别,并通过模态试验验证其有限元模型的可靠性,针对未达到目标值的座椅模态,通过改进座椅连接、结构、板件厚度等步骤进行优化。在板厚优化前引入模态应变能分析法,减少模态灵敏度分析量,提高优化效率。优化后座椅1～2阶模态分别提升1.4 Hz和4.35 Hz,达到目标要求。     

铁道车辆转向架构架多轴疲劳强度有限元分析方法

铁道车辆转向架构架在服役过程中承受复杂的多轴疲劳载荷,为构架结构的设计和分析带来困难.本文以某车辆转向架构架为研究对象,为获得构架在复杂多轴载荷作用状态下的应力分布状态,分别建立构架板壳有限元模型和实体有限元模型,并参照UIC 615-4、TB/T 2368-2005和TB/T1335-1996标准,确定计算工况,对该转向架构架强度进行分析计算,并根据ORE B12/RP17提供的钢材Goodman疲劳曲线图,编写后处理程序对构架进行疲劳强度评估.结果表明：两种有限元模型计算分析结果趋于一致;构架结构的应力分布状态呈现面内应力分布占优的状态;采用最大主应力对其进行疲劳强度评估是合理的;两种建模方法获得的构架静强度、疲劳强度评估结果的一致性说明：采用板壳模型代替实体模型对构架进行有限元强度分析是可行合理的,可节省计算资源.     

基于有限元法的5000t油船结构强度计算

采用有限元软件MSC.PATRAN/NASTRAN,对5 000 t油船建立局部结构计算,分析有限元模型,进行满载工况下的强度计算及结果分析,计算结果表明各构件强度满足结构强度要求.本船结构强度能够满足CCS规范要求,计算结果符合实际情况,说明采用有限元法的准确性及实用性,能有效地为相关的船舶设计提供参考.     

FSAE赛车悬架系统的设计与分析

根据FSAE大赛规则要求,对赛车悬架系统的类型进行了选择,并对其进行了设计,确定了悬架的基本参数,在此基础上,在Catia软件中建立了悬架总成的三维模型,对其关键零件前悬架摇臂进行了有限元分析,结果表明其强度满足要求,对实车的制造提供了一定的参考。     

冶金车辆重载车轮结构强度的计算分析

本文根据冶金车辆的特点和当前计算机的硬、软件环境,论述了用有限元法计算重载车轮结构强度时计算模型及单元的选择,并通过实例实现效果良好.     

地铁B型车车体静强度及模态计算

应用有限元方法及ANSYS软件建立了地铁车辆车体结构有限元分析模型,根据地铁车辆受力分析和危险程度,选择拖车(头车)作为计算、分析对象,确定了有限元模型的计算载荷、常见计算工况和评定标准,计算了车体在整备状态下的车体静强度,分析了整备状态和超常状态下的固有频率和振型。结果表明,地铁车体静强度在常见计算工况下皆能满足相关标准的要求,车体一阶扭转和一阶垂向弯曲自振频率偏低,一般要求车体在整备状态下的自振一阶垂弯频率应大于10 Hz,以避开转向架的点头频率;减小结构质量的同时增大结构刚度,在满足车体强度要求下,可以实现以降低次要的振型频率来提高主要的振型频率的目的,并可进一步地减轻车体质量。     

某跨线天桥加固方案设计

以某市政跨铁路天桥为例,对该桥病害情况调查,现场测定混凝土强度等参数,建立有限元模型并将测量参数导入有限元模型中,计算该天桥的承载能力,针对桥梁存在的病害进行针对性的加固方案设计。     

散货船结构强度的有限元分析

散货船由于结构问题引起安全性事故较多,为确保航行的安全性,结构强度校核是重要措施,对人命、财产安全以及环境保护具有很强的现实意义.本文以一散货船为实例船,采用有限元方法,进行强度校核,强度分析结果表明该船强度符合船级社规范要求.     

某起重船扒杆结构强度分析与研究

文章以某起重船为例,依据"船舶与海上设施起重规范"要求,利用MSC.Patran软件建立有限元模型,计算不同工况下该船千斤柱和扒杆底座结构的局部强度分析,校核该船局部结构是否满足规范要求,为起重船结构强度的检验提供了借鉴。     

斜拉桥稳定性分析的主梁有限元模型探讨

对一座施工到最大双悬臂时的预应力混凝土斜拉桥进行稳定性有限元分析,该桥的主梁为双主肋式,通过选取不同的主梁有限元模型进行特征值屈曲计算,讨论了这些有限元模型对于主梁刚度的模拟的特点,指出了传统单主梁和双主梁模型的缺点.针对双主梁模型,提出了一种采用等效刚度模拟横向连接的方法,可简化计算.     

材料特性对转向柱碰撞性能影响的仿真研究

针对驾驶员容易在汽车正面碰撞过程中受到转向系统伤害的问题,以微型轿车的转向柱为研究对象,运用显式动力学有限元理论,建立了转向柱碰撞有限元模型;根据方向盘的碰撞要求,对材料分别为低碳钢、铝合金和高强度钢的转向柱的碰撞性能进行了研究;对比分析了转向柱的变形形态、运动位移、速度和吸能量。结果表明:铝合金和高强度钢在碰撞过程中的变形形态、变形量、碰撞时间以及吸能能力等方面均优于低碳钢,说明通过提高材料强度的方式改善转向柱的碰撞性能是可行的。研究成果为汽车转向柱的设计和碰撞性能的提高提供了依据。