FN轿车行李箱盖铰链受力分析及其在扭杆设计中的应用

分析了FN轿车行李箱盖铰链的受力情况,探讨了在行李箱盖半开状态可维持平衡的角度范围,简要列举了一些影响平衡的因素,并进行了使用受力分析结果对行李箱盖扭杆设计的应用。     

概念阶段应用超静定力学规划车顶抗压性能的研究

近几年北美和中国的翻滚事故致死人数和死亡率居高不下,对社会和交通人身安全造成了恶劣影响,而翻滚伤害又与车顶抗压强度有关。应用超静定力学分析法预测各个路径的受力,进而明确关键力学路径,通过梁结构弯矩提高的理论,选取关键力学路径中受压侧的板件厚度作为正交试验的因素,分析各因素对车顶抗压强度和质量的贡献度。研究发现,连接中立柱内板和顶盖中横梁的接头支架对车顶抗压性能的贡献度最大。通过对接头支架进一步的优化设计,在提高车顶抗压性能的情况下,实现轻量化。     

基于多目标遗传算法优化和研究CIASI保险指数安全性能

以CIASI保险指数的正面25%偏置碰撞、侧面碰撞和车顶抗压为例,对如何提高乘员舱耐撞性强度和车身轻量化进行研究。将有限元整车碰撞模型解耦成乘员舱简易模型,对乘员舱简易模型主要结构件进行DOE试验设计并构建Kriging近似代理模型,基于非支配排序遗传算法对乘员舱强度和车身质量进行多目标确定性和可靠性优化。结果表明,优化后乘员舱强度提高10.18%,并且相比初始设计减重10.0%,为对应保险指数提供参考建议。     

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。