基于计算机模拟的车门下沉刚度改进设计及模态分析

针对某车门下沉刚度问题,提出了提高车门下沉刚度的多种改进设计方案,通过有限元方法对各改进方案进行了变形量和应力计算,经比较分析,得到可行的改进方案。并计算分析了改进后车门的模态特性,为车门的改进设计提供理论依据。     

不同负泊松比填充结构在汽车前端中的应用

以汽车前端保险杠后的吸能盒为研究对象,结合传统内凹六边形负泊松比结构、双箭头负泊松比结构以及某弧边负泊松比填充结构,对比研究了不同填充结构在高速以及低速碰撞中对汽车前端的防护作用,分析了3种填充结构应用下的吸能盒变形模式、压缩量、吸能量、比吸能以及碰撞力峰值,结果表明:在低速和高速碰撞中,3种填充结构皆呈现出明显的负泊松比变形特性,与其他结构相比,弧边填充结构具有更好的吸能防护效果。     

正面碰撞条件下驾驶员安全气囊的匹配优化

为实现正面碰撞条件下驾驶员安全气囊的匹配优化，建立了某小型纯电动汽车的安全气囊有限元模型及其简化乘员约束系统模型，利用静态展开试验验证了模型的准确性，通过对安全气囊的气体质量流量缩放率、点火时刻等 7 个参数对乘员加权伤害指标（WIC）的灵敏度进行分析，确定了气囊主要优化参数。设计三因素七水平的正交试验，考察优化参数对 WIC、头部伤害指数（HIC）、胸部 3 ms 合成加速度及胸部压缩量的影响等级，利用极差分析确定气囊初步及局部匹配时参数调整优先顺序。构建气囊变量与 WIC 的高阶多项式代理模型，确定了气囊最优参数组合。结果表明，优化后 WIC 下降14.92%，乘员保护效果明显提高。     

结合部区域入口匝道协调控制模型

针对进出城市的高速公路与关联城市快速路（简称结合部区域）交通拥堵日益恶化的现象,以结合部区域为研究对象,从结合部区域的匝道控制影响因素分析入手,建立了一种适用于结合部区域的单点入口控制模型和多入口匝道协调控制模型,以京津塘高速公路与北京市三环、四环的结合部区域为例,以实地调研及交通流检测数据为基础,通过仿真验证其有效性,为匝道协调控制实际应用提供理论方法.     

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。     

轿车侧门防撞杆对车门侧碰性能影响的数值模拟研究

参照法规,结合结构非线性动态接触碰撞响应的有限元软件LS—DYNA,对某轿车前车门进行有限元碰撞模拟分析;在不改变防撞杆质量的前提下,对改变防撞杆的截面形状、放置位置以及安装方式等8种设计方案对车门防撞杆进行改进;并通过比较分析改变前后车门侧碰的特征参数,得出防撞杆最佳改进方案,为车门防撞杆的改进设计提供了理论依据。     

基于多传感器数据融合算法的轴荷称重

为了提升轴荷动态称重系统在载荷任意位置加载时的称重精度，提出了基于多传感器的卡尔曼数据融合算法。通过分析均载与偏载下纯位移称重算法输出的称重数据，建立位移与车厢姿态角度关系的车厢数学模型；利用该模型建立位移与角度的卡尔曼数据融合算法；通过实车数据采集验证该算法的有效性。多传感器数据融合算法与单一位移称重算法相比，平均称重准确率提高了2.78%。     

力学课程群案例式教学应用研究——以车辆工程专业为例

面向车辆工程专业开设的力学类课程包含理论力学、材料力学、有限元法基础与应用、计算机辅助工程（CAE）软件应用基础、振动理论,各门课程研究内容层层递进,逐渐深入。文章介绍了突出汽车特色的、贯通整个力学素质培养过程的案例库的建设过程和实施方案。结果表明,多元化的教学模式结合案例式教学,可以提升学生学习兴趣,将学生置身于车辆设计制造的实际问题分析计算中,帮助学生了解车辆工程专业内涵,培养学生工程素养,提升创新能力。     

车门侧面柱碰仿真分析

根据Euro-NCAP法规要求,建立了某小型纯电动汽车车门有限元模型,利用LS-DYNA进行车辆侧面柱碰仿真分析。分析了车门主要吸能部件的吸能情况,车门内板、外板、防撞梁的应变量以及对应胸部、腿部和盆骨位置关键节点处的侵入量和侵入速度。结果表明:对应各个关键节点处的侵入量和侵入速度均在安全范围内,但明显压缩了该紧凑型车型的乘员逃生空间,可对车门部件进一步优化。