基于有限元仿真的某车门轻量化分析

采用HyperWorks,针对某型商务车车门开展自由模态、柱碰安全及加载1 000 N垂直向下作用力工况的垂向刚度、静强度有限元仿真分析,根据分析结果判断存在轻量化空间,据此设计了两种轻量化方案,分别对两个方案的车门进行了各项性能的仿真分析,结果显示轻量化方案一车门各项性能满足主机厂要求,并具有较好的轻量化效果;方案二车门在加载垂向力工况下的内板静应力超过了材料的屈服强度,无法满足客户要求。相关研究可为客户提供基于马钢材料开展车门优化设计的参考。     

无框车门玻璃与B柱盖板的匹配方法

车门主要有三种形式，整体式、分体式和无框式。当选型无框式车门时，车门玻璃与B柱盖板的匹配效果是侧脸的重点，但此位置尺寸链关联因子较多，故匹配存在难点。本文对DTS展开说明，通过一款整车的实践总结出如何达成小且均匀的间隙面差，并制定了问题排查路径用于量产阶段。     

2000MPa热成形车门防撞梁开发与性能研究

为了满足纯电动汽车车身的轻量化需求,采用新型2 000 MPa热成形钢替代传统22Mn B5进行车门防撞梁的轻量化设计。为验证2 000 MPa热成形车门防撞梁的应用可行性,采用LS-DYNA软件对整车进行侧面碰撞仿真分析,结果显示碰撞侵入量、侵入速度和关键零部件的塑性应变均符合设计要求。经热冲压仿真分析,2 000 MPa热成形车门防撞梁符合工艺要求,软模和硬模阶段研究了不同的加热设备和工艺参数对2 000 MPa热成形车门防撞梁组织和拉伸力学性能的影响,结果显示加热温度930℃,保温时间300 s和330 s,转移时间约12 s,可实现热成形后的抗拉强度≥2 000 MPa的性能目标。将前后车门防撞梁分别置于万能试验机上进行零件三点弯曲性能检测,结果显示前车门防撞梁三点弯峰值力大于25 k N,后车门防撞梁三点弯峰值力大于29 k N,远高于10.01 k N的设计目标值。经过2 000 MPa热成形车门防撞梁和车门内板的点焊工艺参数优化和连接设计优化,满足了前后车门系统的开闭耐久性能要求。在保证整车侧碰安全性能的情况下,2 000 MPa热成形车门防撞梁比采用传统22Mn B5质量减轻11.7%,实现显著的轻量化效果。     

热成型件在铝车身B柱总成的应用

一款新能源铝车身开发过程中,热成型B柱总成结构应用替代铝材B柱结构,通过对整车侧碰CAE过程分析,通过对逐步满足侧碰分析目标。热成型材料因其可以利用单件热成形零件取代多层焊接结构,在汽车车身制造中应用越来越广泛。热成型零件的断面结构,是其能否达到高强度与轻量化两方面要求的关键。采用热冲压成型技术制得的冲压件屈服强度可高达1200MPa,且高温成型几乎没有回弹,具有成型精度高、成型性好等突出优点,因此引起业界的普遍关注并迅速成为汽车制造领域内的热门技术,广泛用于车门防撞梁、前后保险杠等安全件以及A柱、B柱、C柱、中通道等车体结构件的生产。     

车身B柱性能提升及其轻量化设计

车身B柱耐撞性决定整车的侧碰安全性,同时也要满足轻量化。基于现有架构平台,采用热成型结合TRB技术,应用2k因子实验设计结合CAE分析,对车身B柱进行优化设计,研究B柱在满足侧碰安全目标下如何实现轻量化设计。     

汽车开发中车门门洞止口边设计研究和优化方法

研究了在全新车型正向开发过程中车门门洞止口边的设计方法,将门洞止口边的正向开发划分为6个区域:门洞顶部、A柱下部、B柱上部、B柱下部、C柱和门槛区域。对门洞止口边校核进行了系统梳理,通过一些车型开发实例,探讨了车门门洞止口边的校核及优化方法。     

基于侧碰耐撞性的B柱轻量化设计

研究了薄壁梁三点弯曲工况压溃力与材料强度和板厚的关系,并提出了一种B柱轻量化设计方法。对于B柱下端,侧撞时发生压溃折弯,可近似等效为三点弯曲工况,且用高延性高强钢代替普通的强度较低的高强钢,进行B柱下端的轻量化设计。至于B柱上端,因其侧撞时主要发生刚性转动,可等效为静力学问题,施加侧撞等效静载力,将B柱上端划分成N段,利用Optstruct软件对各段板厚进行优化。最后以某车型为例,将B柱上、下端优化方案导入整车侧撞模型中进行优化。结果表明优化后B柱关键部位的侵入速度和侵入量与原始设计几乎相当,证明该轻量化设计是有效的,优化实现了24%(1.9 kg)的轻量化效果,而其耐撞性不受影响。     

基于径向基函数神经网络的车门轻量化设计

以逆向设计得到的某轻型货车车门为例,探究该车门的轻量化潜能。以参数辨识所得到的关键零部件厚度为输入参数,车门刚度性能和车门质量为输出响应,建立了基于径向基函数(Radial Basis Function,RBF)的神经网络近似模型。在近似模型的基础上,以钣金件厚度为设计变量,车门抗凹刚度和下垂刚度为约束条件,以质量最小为目标,应用模拟退火优化算法实现了车门的轻量化。在保证车门抗凹刚度和下垂刚度性能满足设计要求的前提下,实现减重0.81kg,RBF神经网络近似模型的应用有效缩短了轻量化设计的时间。     

颠复汽车百年传统 宾士自驾车预告移动生活革命

<正>宾士推出了一款名为F 015Luxury in Motion行动奢华概念车,不仅可以无人自动驾驶,机能与使用操控都完全颠复汽车一百多年来的传统。F 015车身采用CFRP强化碳纤维材质,结合铝合金和高张力钢板打造轻量化车身,比现今的量产车还要轻40%。F 015还有特别设计的对开式车门,车子没有B柱。F 015还所有车门开启角度可达到90度,所有车内的乘客也可以在车子自动行走时,各自工作、休息或打电话上网。F 015具有优越的加速能力,     

车门内板厚度对车门模态的影响分析

为了分析汽车车门的安全性能,提高乘车舒适性,实现车门轻量化,研究车门内板厚度对车门模态的影响。以某汽车前门为研究对象,在有限元分析软件中建立车门的有限元模型,进行汽车车门模态仿真分析,建立内板厚度不同的车门模型,根据内板厚度,划分为5种工况,分别进行模态仿真分析。结果表明,随着内板厚度增加,车门固有频率逐渐增大,车门模态振型规律性变化,对车门安全性、乘车舒适性和汽车轻量化研究具有指导意义。     

基于热成形技术的B柱优化设计

本研究对B柱与B柱加强板进行优化设计,应用热成形B柱代替原方案的冷成形B柱,同时优化B柱加强板。通过分析发现,应用热成形技术的方案不但碰撞安全性能得到提高,并且达到轻量化效果。     

基于HyperStudy的多工况铝合金车门尺寸优化

为了实现铝合金车门的轻量化,对铝合金车门的零件进行了尺寸优化.文章以某车型为研究对象,以铝合金车门质量最小为优化目标,扭转刚度和1阶模态频率为约束条件,车门零件的厚度为设计变量,运用HyperStudy的响应面法对铝合金车门的性能进行最小二乘法拟合,最后对车门的零件厚度进行了尺寸优化.经过迭代计算后,铝合金车门的零件厚度得到了优化.虽然车门的扭转刚度和1阶模态略有下降,但铝合金车门质量减少0.43 kg,轻量化效果明显.     

小型电机令EV动力总成布局更灵活

三菱电机近日开发出一款集成了碳化硅逆变器并优化冷却系统的电机，不仅具有更高的能源效率，并且其体积很小，能够令车舱空间更充裕。     

基于响应面和kriging代理模型的汽车B柱优化设计

为保证B柱耐撞性,同时减轻其质量以实现汽车轻量化,对某轿车B柱侧面碰撞进行了有限元分析.针对B柱外板、内板和两加强板厚度,设计了L16(45)正交试验,并由此进行仿真,得到胸部和腹部侵入量与侵入速度的数学代理模型.应用序列二次规划对B柱各板厚度进行优化,可知B柱质量减轻11.6％,在兼顾耐撞性的同时实现了汽车轻量化.     

基于拼焊技术的轿车B柱耐撞性及结构优化设计

为提高某轿车侧面碰撞中B柱的耐撞性和实现整车轻量化,应用HyperMesh和LS-Dyna软件对该轿车B柱进行了碰撞仿真分析.针对碰撞中B柱对应胸部点的侵入量和侵入速度过大及质量大等问题,在兼顾耐撞性和轻量化的前提下,采用拼焊技术对B柱内板和加强板的结构进行了优化设计.试验结果表明,优化设计后的B柱最大侵入量减少13.0％,最大侵入速度减少38.8％,质量减轻5.8％.     

车门的轻量化设计

利用ANSYS和LS-DYNA软件，对不同结构和不同材料的车门承载进行静态和动态校核，从而确定车门的轻量化设计方案，并且从材料成本的角度分析了轻量化方案的优劣性。     

基于性能的车门内撑板轻量化设计

在新车型研发阶段,作为减少燃油消耗量的重要手段,轻量化设计一直是项目持续的关注点。文章以车门的设计过程为例,通过优化车门内撑板结构,在满足车型性能目标的情况下,实现轻量化设计。     

基于材料性能梯度分布法提高轿车B柱耐撞性

为减轻轿车B柱的质量实现汽车的轻量化,同时保证B柱的抗撞性,本文介绍几种通过超高强度钢板热成形工艺实现B柱材料性能梯度分布的方法,并陈述了其应用前景。     

汽车侧面碰撞侧围结构可靠性优化设计

为研究侧围部件对整车侧面碰撞的影响,选取B柱内板、加强板、车门内板和防撞杆的厚度作为设计变量,结合试验设计、响应面模型、可靠性理论及优化算法,构建侧碰侧围结构可靠性优化数学模型,对侧围结构进行确定性与可靠性优化,并进行对比分析。分析结果表明:两种优化方法都能提高侧碰安全性,但确定性优化使得B柱最大侵入速度十分接近约束边界,相比于确定性优化,可靠性优化使得B柱最大侵入速度有所减小,吸能量有所增加,车门最大侵入速度减小3.1%,且各输出响应均远离约束边界值,B柱与车门最大侵入速度的可靠度提升了26.6%和10.5%,满足设计要求。故可靠性优化更能满足整车侧碰侧围结构耐撞性及可靠性要求。     

汽车B柱轻量化设计及碰撞分析

介绍了汽车B柱的结构特点和性能要求。分析了采用热成型技术进行轻量化设计保证零件精度,并有效改善B柱强度提高侧碰安全性能。