复合材料尾门结构的拓扑-参数一体化轻量化设计

以某新能源车型的尾门为研究对象,结合注塑长玻纤增强复合材料,提出了一种结构拓扑参数一体化轻量化设计方法,并为尾门性能仿真和优化设计分别建立了联合仿真和常规仿真模型,提高了仿真精度和优化效率。首先,基于常规仿真模型通过三步式结构概念设计优化并重新设计了复合材料尾门结构。然后,建立了用于后续多目标优化的联合仿真模型,并通过样件试制和性能试验进行了验证。最后,利用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对尾门的筋条厚度、关键位置厚度、截面尺寸进行了详细优化。优化后的复合材料尾门质量比原钢制尾门减小了27.2%,同时尾门扭转刚度、横向刚度、弯曲刚度及自由模态满足应用要求。

钢-铝混合驾驶室材料-结构轻量化设计

为了得到更为完善的商用车驾驶室轻量化设计,提出了钢-铝混合驾驶室材料-结构一体化轻量化方法。首先基于灵敏度分析、等刚度近似理论与等强度理论建立了性能驱动的材料选择方法,并针对钢制驾驶室初步设计了钢-铝混合材料方案。然后通过折衷规划法的拓扑优化识别了驾驶室关键传力路径,并加强了相关结构。其次考虑驾驶室零件厚度、截面尺寸设计参数,建立了驾驶室质量、刚度及模态性能的径向基函数的代理模型,并采用多目标粒子群优化方法对驾驶室进行多目标优化设计。优化结果表明,在满足驾驶室刚度、模态和碰撞性能的要求下,驾驶室质量减轻了12.8%。该方法对钢-铝混合驾驶室轻量化有实际的工程指导价值。

面向刮底安全的电池包防护结构轻量化设计

为保护刮底工况中的电池包,提出了一种铝合金防护结构的截面-布置设计方法。建立了整车刮底仿真模型,并定义了电池包模组侵入量目标,通过对防撞梁进行三点静压试验和仿真分析验证了材料模型的准确性;对铝合金防护梁的截面进行拓扑优化,确定了防护结构的最优截面形状为“人”字形结构;对比分析了不同截面形状、安装位置和布置参数对刮底性能的影响,并研究了刮底防护的机理;最后,构建了混合近似模型,采用多目标海洋捕食者算法对结构进行截面-布置优化。研究结果表明,优化后的两种铝合金防护结构方案与原钢制结构方案相比,分别减重59.6%和46.8%,且电池模组侵入量满足要求。

世界汽车发展趋势与我国汽车产业发展战略

针对21世纪汽车新技术的出现及其各个新技术发展带来的新的各个方面的要求,并且综合中国现阶段汽车发展过程中遇到的问题,提出了中国未来汽车产业发展的道路及政策的选择。

基于薄板承载特性的车身接头结构设计方法

接头作为白车身框架的关键结构,合理的接头设计对白车身承载能力的提升具有重要意义。本文以B柱下接头为研究对象,提出了基于薄板承载特性的车身接头通用结构设计方法。首先阐述了薄板结构的载荷类型、传力方式和承载特性,为后续的通用接头结构提供理论基础;其次通过灵敏度分析识别了接头载荷条件,用于分析接头的薄板承载特性;然后建立了T型接头薄板的设计规则,并归纳了接头通用结构设计。应用实例与试验表明:接头刚度和车身扭转刚度分别提升35%和8.5%,质量仅增加0.16%。该方法可以快速、有效地改进接头结构设计,提升车身刚度性能。

汽车覆盖件抗凹性实验评估及测量装置设计

对汽车覆盖件抗凹性的评估指标和实验方法进行了介绍,并综合运用机械装置和Lab VIEW程序,设计出一套抗凹性测量装置。该装置简单、实用,可供机械设计师参考。

薄板冲压成形中基于数控轨迹点的全自动四边形网格生成

基于模具型腔表面的数控轨迹点，提出了一种适用于薄板冲压成 形计算机仿真的全自动四边形网格生成方法。该方法首先利用最大弦长偏差法删除冗余轨迹 点，接着根据相邻特征曲线插值法来重新分布轨迹点，最后生成四边形网格。算法简单、稳 定，能处理任意无孔洞冲压模具型腔表面的数控加工轨迹点的自动四边形网格生成问题。

汽车车身表面中的三角区域设计

车身表面的三角区域设计是一非常困难的问题．本文首先简介了车身表面中常用的三角区域的设计方法，并在对比这些方法的优缺点的基础上提出了一利用双三次Ｂ样条曲面插值四边形退化区域的简化模型．

基于一种新型主动评价模型的汽车电子配置方案设计

汽车电子配置方案评价中,存在备选方案集过大、评价指标模糊、指标权重难以精确等问题。为提高汽车电子配置方案的选择效率,提出了基于技术进化法则和投入产出效益的主动型方案评价方法。以单个汽车电子配件为评价主体,采用技术进化S曲线判断生命周期阶段,引进数据包络法构建投入产出评价模型,通过先评价后组合的主动式评价方法获取最佳的配置方案。该方法还具有良好的自适应性,通过实例验证了该方法的可行性。

基于顾客感知价值的汽车技术方案适用性研究

为解决消费者主权时代下的汽车技术方案决策问题,提出一种基于顾客感知价值的顾客导向型汽车技术方案适用性评价模型,模型输出结果相比传统的以最大费效比为目标的企业导向型决策更能充分贴合细分市场需求。在顾客感知价值权重的确定及决策信息的确定过程中,采用区间赋值的粗数方法,系统地考虑了方案评价过程中的不确定和差异化信息,能更有效地反映顾客及决策者的真实评价。选取典型汽车技术方案为实例分析,确证了方法的实用性和可行性。

基于区间层次分析法的汽车安全配置扩散顺序研究

为解决汽车生产厂家安全技术路线规划及配置选择的问题,提出了一种不确定多属性配置评价模型来研究安全配置扩散的优先级顺序。从系统的角度出发分析了配置扩散的影响因子,在充分考虑因子数据和决策数据模糊性的基础上,采用模糊区间数与层次分析法建立不确定多属性配置评价模型。给出了安全配置的安全贡献度量化公式,利用实际调研结合客观数据量化期望安全贡献度,借助技术采用生命周期理论衡量技术风险,以有效可行的方式实现了同类配置间的横向比较,并通过实例验证了模型的实用性。

离散点重构车身曲面的一种方法

基于激光无触点式三坐标测量仪所测得的曲面离散数据点 ,论文给出了一种用双三次B样条曲面插值来重构车身曲面的方法。该方法首先介绍B样条曲线和曲面的插值算法 ,接着对曲面离散点进行预处理 ,最后对离散点进行曲面插值。论文所生成的曲面网格 ,不仅适用于车身曲面设计 。

车身冲压模型腔表面四边形网格的局部粗化

给定一车身冲压模型腔表面上结构化的四边形网格 ,通过单元合并对网格进行自动的粗化 ,其目的在于简化冲压仿真模型 ,提高仿真计算速度 .首先 ,根据单元节点曲率半径的分布 ,搜寻出满足单元合并条件的初始四边形区域 ;接着 ,判断初始合并区域的边界过渡条件 ;最后 ,进行单元合并 .冲压成型仿真应用实例证明 ,文中算法既提高了仿真速度 ,又保持了仿真精度 .

基于车身曲面离散点的三角形网格生成

基于车身曲面的离散点，文章利用稀疏阵法搜寻法来自动生成三角形曲面。该方法首先通过曲面离散点在投影面上的投影点来生成稀疏矩阵，接着利用环形边表和边界搜寻盒来进行离散点的自动三角化。该方法算法简单，生成三角形的速度快，且生成的三角形网格适用于有限元分析和车身曲面的反求问题。文章最后给出的具体算例证明了该算法的有效性。

离散点重构车身曲面的一种方法

本文以激光无触点式三坐标测量仪所得到的曲面离散数据点为基础 。

基于Kriging模型的汽车前部结构的耐撞性优化

以汽车前部结构主要板件的厚度为变量,采用拉丁超立方试验设计生成100个汽车正面碰撞有限元仿真模型的样本数据并进行计算,对计算结果应用Kriging模拟法构建了前部结构的质量、B柱加速度最大值和最大吸能的近似模型。以B柱加速度最大值为目标,以前部结构的质量、各板件厚度和最大吸能为约束,利用模拟退火算法进行全局优化,最终得到一组前部板件厚度的最优组合,使B柱加速度最大值达到最小。Kriging模型的计算精度和效率满足耐撞性工程设计的要求。

基于混合近似模型的汽车正面碰撞耐撞性优化设计

以汽车前部结构主要零件的厚度为变量,采用拉丁超立方试验设计方法生成100个汽车正面碰撞有限元仿真模型样本数据并进行计算,对计算结果应用Kriging模型、最小二乘响应面模型、径向基函数模型构建前部结构质量、B柱加速度最大值和前部结构最大吸能相对于各部件厚度的三种近似模型。以B柱加速度最大值为目标,约束前部结构最大吸能、前部结构零件质量及各零件厚度,利用模拟退火算法和三种空间密集撒点优化搜索方法,最终得到一组最优的前部零件厚度组合,使得B柱加速度最大值最小。研究表明,该方法计算精度和效率较好地满足了耐撞性工程设计的需求。

综合考虑解耦率和隔振率的发动机悬置系统多目标优化

发动机悬置的解耦率和隔振率是汽车动力总成设计的两个主要性能指标。通过iSIGHT软件集成Matlab与ADAMS,建立综合考虑解耦率和隔振率的数学模型,利用非支配解排序遗传算法对悬置系统的性能参数进行多目标优化。实车测试结果验证了该方法的可行性。

CAE技术在汽车翼子板拉延模具设计中的应用

介绍了板料成型CAE软件CADEM主要理论 ,并以汽车外覆盖件翼子板的拉延模具开发为例 ,阐明了CAE技术在模具开发中所起的重要作用。通过应用仿真软件CADEM ,模拟在给定冲压工艺条件下板料成型的全过程 ,准确预测可能出现的缺陷。

材料应变率对汽车碰撞性能影响的研究

为研究材料应变率对整车碰撞性能的影响,建立了某微型车正面碰撞仿真有限元模型,对车身前部进行了考虑和不考虑材料应变率效应的正面碰撞仿真,并在碰撞变形、B柱加速度、碰撞力和碰撞能量等方面与试验结果进行对比,结果表明材料的应变率对整车碰撞性能的主要参数有较大的影响,考虑材料应变率效应的仿真结果与试验结果比较接近。