自卸车车厢有限元分析与结构优化

自卸车的工作环境极其恶劣,当在恶劣的道路行驶时,路面产生的激励会对车厢造成损伤,进而影响车厢的结构性能,现针对某自卸车车厢存在的刚度设计隐患问题展开研究,以Hypermesh软件作为主要分析软件,将自卸车车厢的三维模型以x.t的格式导入有限元软件,并对模型进行中面抽取与网格划分,建立了自卸车车厢的有限元模型,所建立的模型保证网格中三角网格占比小于5%。在分析时选取车厢在举升、颠簸、制动和转弯工况,分别对车厢进行了强度与刚度分析,分析结果发现车厢在举升、颠簸和制动工况下,车厢刚强度均满足设计要求,但在转弯工况下时,其边板位移过大,存在设计隐患。针对在转弯工况下刚度较小这一情况,现提出进行6种方案改进设计,并将改进方案再次带入有限元模型进行有限元分析。通过比较分析6种方案的结果,综合考虑后选取方案四,将下边框厚度增大到4 mm的设计。结果表明,车厢边板在转弯工况下的位移由原来的16.7 mm降低到14.6 mm,满足了设计要求,并为企业以后的设计提供参考。

专用汽车轻量化设计

随着汽车工业在国内的蓬勃发展,导致环境压力加剧和能源日趋紧张等这些问题日益突出,这将成为汽车工业可持续发展的绊脚石。而汽车的轻量化对节能减排起着至关重要的作用,汽车质量的减轻主要归功于镁合金塑料和铝合金以及高强度金钢等新材料用量的增加。本文结合轻量化材料的发展及现状探讨了我国专用汽车轻量化的设计思路和建议。

基于改进的MOGWO高强度钢辊弯成形工艺的多目标优化

为了探究成形参数对高强度钢辊弯件成形质量的影响,并对工艺参数进行优化,提出了一种辊弯成形工艺优化方法。首先,应用LS-DYNA有限元软件模拟LG700高强度钢U型辊弯件的成形过程。然后,通过Box-Behnken响应面设计对高强度钢U型辊弯件进行仿真试验,分析辊弯道次、过弯角、辊站间距和辊缝间距等成形工艺参数以及厚度、法兰高度、圆角半径等几何参数对辊弯件偏差角和纵弓高度的影响,并通过拟合得到偏差角和纵弓高度二者的二阶响应模型。最后,采用改进的多目标灰狼优化(MOGWO)算法对特定尺寸辊弯件进行工艺优化,并通过实例进行验证。结果表明,将优化后的工艺参数用于高强度钢辊弯成形过程中导致其偏差角由0.78°降至0.24°,纵弓高度由1.58 mm降至1.20 mm,成形质量得到提高,满足相关产品的装配精度要求。

畜禽车厢体内温度和流场数值CFD模拟及验证

为研究畜禽运输车厢体内环境的分布情况以及对温度场进行评估,利用计算流体力学(CFD)的方法,模拟出在空载及满载条件下内气流流场和温度场的分布情况,同时根据空载模拟结果提出优化方案并模拟。测量与分析厢体内关键位置的温度和风速,并与模拟值比较。结果表明:模拟空载时模拟值与测量值最大绝对误差1.7℃,模拟得到厢体的温度分布变化情况和测量值所得结果一致,风速值相对误差范围在3%以下的有22个点。优化后厢体内温度均匀度改善明显,温度变化幅度小;满载时,温度分布与空载相似,但整体温度有些许上升。验证CFD模型的正确性,为优化提供可靠基础。

考虑液体晃动冲击特性的油罐车追尾碰撞响应分析

为了研究油罐车在追尾碰撞过程中的动态响应和油罐内部液体晃动问题,以卡车和油罐车追尾碰撞为研究对象,采用光滑粒子流体动力学方法探究相对碰撞速度和充液比对罐体损伤特性的影响,同时研究充液比为60%、70%、80%、90%四种工况在三种常见相对碰撞速度下,罐体碰撞加速度峰值和罐内液体晃动冲击力变化。结果表明:罐体损伤程度随相对碰撞速度增大而加剧,反比于充液比;当相对碰撞速度为最大值60 km/h且油罐车空载时,罐体碰撞变形最大位移和最大应力均为最大,分别是64.19 mm和545.4 MPa;罐体碰撞加速度峰值和罐内液体晃动冲击力随充液比增加而减小,其中最易发生失效的部位为封头T2和隔舱板G,所受最大应力值分别是357.8、248.4 MPa。

基于集成学习的某重型自卸车车厢多目标优化

针对复杂自卸车车厢结构的轻量化设计问题,提出一种集成学习联合多目标优化的设计方法。以某重型自卸车车厢为研究对象,建立了高保真的车厢有限元模型,并进行3个典型静力学工况和自由模态的结构性能仿真分析。通过贡献度分析筛选出重要零部件的厚度为设计变量,以危险工况下的最大位移、最大等效应力及自由模态第1阶固有频率为约束条件,以质量和满载举升0°工况下的最大位移为优化目标,运用极端梯度提升(XGBoost)集成学习近似模型进行自卸车车厢多目标优化设计。经优化决策后的轻量化设计表明:在满足基本静动态结构性能要求下,车厢满载举升0°工况下的最大位移减少了1.98 mm,减少幅度为8.57%,车厢质量减少了0.207 t,减少幅度为6.64%,取得了较好的轻量化效果。

基于CFD的某畜禽车厢体内机械通风优化设计

为研究某畜禽车厢体的内部结构对厢体温度场和风速场的影响,并了解厢体内气流的流动状态和温度的分布情况,利用计算流体力学的方法,建立计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模型,并对厢体的温度场和风速场进行仿真分析。将模型的模拟值与实测值进行对比,结果显示,模拟值与实测值最大绝对误差为1.8℃,温度值相对误差范围在5%以内的测点有20个,风速值相对误差范围在10%以内的测点有21个,模拟得到的结果与实测值拟合度较高。通过改变厢体内隔板的结构和通风孔的尺寸及数量来提供优化方案,优化后的厢体内温度均匀性得到明显改善,温度显著降低,为畜禽车厢体的内环境优化提供可靠基础。

铝合金运油车不同材质副车架的对比分析

对碳钢材质和铝合金材质的副车架进行了对比分析,结果发现前者用料厚度比后者薄,且整体结构设计较为简单,无需多点进行加强;相反铝合金副车架整体结构设计时需额外增加大量加强筋对关键部位进行加强,悬挂与副车架纵梁连接的方式也存在不同,仍需使用碳钢材料配合方能连接;在相同车型,即整车额定载质量相同的情况下,碳钢副车架设计总质量反而比铝合金副车架轻约100 kg,同时铝合金副车架生产总成本远高于碳钢副车架。研究表明,碳钢副车架目前仍是铝合金运油半挂车的首选。

某除雪车冷却系统漏液解决方案

除雪车在寒区使用过程中常出现发动机冷却系统漏液问题,漏液通常出现在胶管和钢管的连接处。冷却液是散热系统的载体,热量运输全部由冷却液来承担,冷却液泄露对发动机散热系统构成很大威胁,散热系统异常直接影响发动机使用寿命。为了解决漏液问题给发动机可靠散热系统,从胶管材料选择、胶管结构设计、卡箍选型、卡箍扭矩、管路安装、管路固定、复紧工艺方面分析,得到问题产生的原因是硅胶管在环境温度交替变化后形成了塑性变形,变形后无法恢复到原来形状,同时卡箍又无法自动补偿因形变而产生的间隙,因此,导致冷却液从间隙上泄露出来。根据问题原因并结合实际给出相应的解决方案,通过实际使用后证明解决方案可行有效。

不同厢体结构自卸车抗胀厢能力分析及优化

针对矩型、U型和瓦楞型三种不同厢体结构的自卸车,在满载、转弯这一典型工况下进行有限元分析,得到三种厢体相应边板变形情况,并采取多种方式对其进行结构优化,结果表明:三种结构厢体的原设计有不同程度的边板变形,其边板的刚度和抗胀厢能力也不尽相同,均存在一定的胀厢失效风险;在组合优化方案下,U型厢的边板变形由41.8 mm减小到了14.8 mm,提高了自卸车厢体的刚度和抗胀厢能力,从而达到了设计要求。这一仿真技术和优化方法的应用,对自卸车厢体结构设计和改进具有较好的借鉴意义。

自卸车及自卸半挂车发展趋势探索

对自卸车及自卸半挂车进行了概述,同时遵照法规GB 1589—2016对其厢体尺寸、厢体容积、总质量、装载质量进行深入对比分析,最后探索了自卸车及自卸半挂车的发展趋势。

自卸半挂车轻量化设计中运输介质、板厚、筋骨的关系研究

在自卸半挂车轻量化改造过程中,给出了两种不同的降重方案并进行了比较研究,同时分析了运输介质、车厢厚度、车厢筋骨结构三者之间的关系。

基于HyperWorks的自卸半挂车车架有限元分析及轻量化设计

对某自卸半挂车车架,应用Hyperworks软件建立有限元模型,在4种典型工况下进行刚强度仿真分析。结果表明,原有结构车架应力水平较低,弹性变形较小,可以进一步开展轻量化设计。分别采用LG750L和LG980LE材料对车架“工”字梁进行优化后,结构材料厚度减薄,整体刚度减弱,结构应力有所增大,但由于材料许用应力增大,所以相应的安全系数符合设计要求,整个车架分别减重6.4%和13.7%,达到了较好的轻量化效果,提高了整车的运营效益,为自卸半挂车轻量化设计提供了理论支持。

我国罐式汽车发展现状及未来发展趋势分析

文章分析了我国罐式汽车的产销现状、市场集中度、地区分布和总质量分布,并对其未来发展趋势进行预测。

汽车生产线柔性化改造的有效措施

本文主要讲述了汽车生产线柔性化改造,首先介绍了柔性化生产的概念以及汽车生产线柔性化改造的意义,然后对原有的汽车生产线进行了简要的介绍,最后本文着重讲述了汽车生产柔性化改造的措施以及注意的问题。汽车生产柔性化改造是对原有的汽车生产线进行改进以使其适应不同车型的生产,对汽车企业的发展有着重要的影响和意义。

基于ANSYS的自卸车车架有限元分析及优化设计

用ANSYS有限元分析法对自卸车车架进行了分析,找出了自卸车车架在应用中比较容易出现问题的部位,提出了改进的建议。

专用车涂装成本控制的探讨

阐述了专用车涂装成本的构成,探讨了控制涂装成本的最佳方法,并在长达半年的实践中加以采用。实践证明,运用该方法控制涂装成本运行情况良好,且有了显著的效果。

一种剪料模式在专用车生产企业的应用

通过分析专用车生产企业剪料模式现状存在的问题,结合专业车生产企业的产品及零部件特点,从信息流完善和剪作业方式的改变两个方向进行完善和改进,搭建一种剪料模式,该模式可有效地提高板材利用率、员工作业效率并能使现场保持整洁。

基于多工况的畜禽运输车车厢骨架优化设计

为降低现有畜禽运输车高昂的生产成本与使用成本、提高车辆的燃油经济性,以8×4畜禽运输车车厢骨架为研究对象,利用HyperMesh软件建立某畜禽运输车车厢骨架的有限元模型,在其满载状态下,车厢主体在垂向、转向、制动3种工况下进行分析。根据分析结果,得出该车厢主体部分刚度和强度都过剩。由于本车厢的零部件数量太多,无法高效且有针对性的得出关键零部件对整体车厢性能的影响差异。故选择采用灵敏度分析分别得出质量,一阶扭转模态,转向工况的灵敏度函数;并分别计算出模态与转向工况对质量的相对灵敏度,挑选出的相对灵敏度绝对值较小的部件出来。以这些部件作为设计变量,对车厢骨架进行尺寸优化。在确保优化结构的合理性下,共减重448 kg,减重率达11.5%,轻量化效果明显。

基于CFD畜禽车厢体内温度场和速度场的模拟

为避免畜禽运输车在运输过程中因气流不均导致家禽损失,利用CFD模拟方法对畜禽运输车封闭式厢体内的温度场和速度场进行仿真分析。模拟结果表明,温度、风速较大的区域主要集中在每一层的第3、第4栏中,速度分布模拟值与实测值的相对误差范围为2.7%~5.1%,温度分布模拟值与实测值相对误差为1.2%~4.1%。模拟的气流速度和温度与实测的气流速度和温度值有着相同的变化规律,其中实测值与模拟值的最大误差不超过2℃,但由于气流的不均匀,高温仍集中在每一层的尾部。使用CFD模拟方法能够真实表达畜禽运输车厢体内气流状态,对厢体内温度场和气流场的模拟是一种有效的方法。