基于道路载荷的副车架台架试验载荷谱编制研究

某轻型商用车在整车道路耐久测试中出现副车架开裂失效问题,针对该问题,采集控制臂球销处的道路载荷谱,按虚拟S-N曲线计算球销载荷谱的伪损伤,根据Miner线性疲劳损伤累积原则,计算得到球销处的全寿命损伤。选取合适的多级载荷幅值,并根据损伤等效原则,得到各级载荷幅值的循环次数。按照损伤等效计算得到的多级载荷谱对副车架和控制臂进行台架试验,台架试验结果复现了副车架的路试开裂问题,且失效台架失效模式、寿命与整车路试结果有很好的关联性。后续优化后的副车架用该多级载荷谱进行台架验证通过后同样通过了路试耐久考核。

整体式副车架液态模锻及其性能

液态模锻是铝合金件高性能成型的先进工艺,文章将液态模锻技术用于整体式副车架成型,着重研究液锻工艺方案和液锻副车架性能的均匀性。模拟研究表明,单浇道液锻比设有辅助浇道的液锻汇流位置少、表面质量高、工艺出品率高。试生产发现,利用广州和德轻量化成型技术有限公司设计制造的HVSC2500T卧式液态模锻机进行A356.2铝合金副车架的单浇道液锻,能够获得完整无缺的副车架,本体取样拉伸强度可达320 MPa,延伸率达11.12%。但是,在远离浇道和存在汇流的位置普遍存在夹渣缺陷,副车架强度和塑性都较低。

考虑柔性副车架的某轿车操纵稳定性优化研究

一般车辆仿真是在副车架为刚性的假设下进行研究的,然而副车架实际上为柔性。为研究副车架柔性化和材料属性变化对操纵稳定性优化的影响,利用HYPERMESH软件模态计算得到前副车架的柔性体文件,并进行模态分析,避免其与发动机和车身产生共振。将柔性前副车架导入ADAMS软件替换原有刚性前副车架,建立某轿车具有不同材料属性的柔性前副车架刚柔耦合模型,进行悬架K&C仿真和整车操纵稳定性仿真对比研究。以车辆操纵稳定性为优化目标,利用NSGA-Ⅱ算法对前副车架衬套刚度参数进行多目标优化设计。结果表明,柔性前副车架材料属性变化后的弹性变形会对悬架系统受力产生影响,从而改变悬架K&C特性,进而使整车刚柔耦合模型的操纵稳定性发生改变。改变材料属性也会使得前副车架与悬架和车身铰接处衬套刚度参数的多目标优化结果发生变化。多目标优化后横摆角速度增益、车身侧倾角增益和侧向加速度的延迟时间均降低,整车刚柔耦合模型操纵稳定性得到改善。

新能源汽车底盘副车架一体化压铸技术研发与应用

新能源汽车底盘副车架尺寸大,结构复杂,力学性能要求高,常规一体化压铸工艺无法满足设计要求。采用三级抽真空技术,提高了模具型腔的真空度,真空度达到≤15 kPa;采用集群局部挤压技术,改善了区域组织结构,有效缩减了缩孔,减少了气孔。生产实践证明,两种技术的应用使压铸件的力学性能达到了设计要求,提升了压铸件品质,提高了生产效率,产品合格率达到95%以上。

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。

低压铸造铝合金后副车架结构设计与工艺开发

介绍了某车型低压铸造铝合金后副车架轻量化设计及工艺开发过程。首先依据客户输入的硬点坐标、环境数据及边界间隙设计产品外形,并对结构进行拓普优化轻量化设计,通过产品的疲劳、耐久性、强度、刚度及模态等仿真分析,使产品结构和性能满足设计要求;同时结合产品结构和低压铸造工艺要求,基于分型面和起模斜度的确定、增加内芯定位点和排砂口以及优化合金成分和热处理等措施,设计浇注系统和工艺方案,再对铸件充型和凝固过程模拟分析进一步优化方案,经试制铸件结构和性能均满足要求。

基于TRIZ理论的副车架清洁系统改进设计

为解决副车架内部复杂结构清洁不彻底的问题,对现有副车架清洁系统进行改进设计,采用TRIZ理论对清洁系统进行了功能、理想解及可用资源分析,确定了问题的关键点;采用裁剪、冲突解决理论和物质-场模型等工具对每个问题的关键点进行求解,并对问题所在系统进行改进设计。通过SolidWorks建立改进后的系统模型,并进行了副车架简化模型的内腔流场分析。结果表明,改进后的系统实现了副车架中铝屑和污渍的高效清洁,并提高了系统对于复杂结构的适应性,为未来不同副车架的有效加工解决方案提供了参考。

基于FSAE大学生电动方程式赛车的副车架设计与分析

根据中国大学生方程式汽车大赛的规则要求,本文设计了一款桁架钢管结构车架,但加工误差导致后舱部件装配困难,因此本文采用副车架来代替后舱部分桁架钢管结构。副车架可用于电机、差速器、悬架叉臂和悬架避震器等部件的安装。本文以车架-副车架系统为研究对象,利用CATIA建立几何模型,通过ANSYS对模型进行拓扑优化,对扭转、满载弯曲等工况进行分析,最终设计出能够达到整车强度要求且满足功能性需求的副车架结构。

考虑柔性前副车架的汽车比利时路面仿真

刚性副车架无法完全体现本身弹性变形对汽车运动的影响。采用Hypermesh对前副车架进行柔性化处理,并生成刚柔耦合的整车模型。利用比利时路谱对整车模型进行直线仿真,得出刚柔耦合整车的质心处横向、侧向和垂向加速度,并将其与装有刚性前副车架的整车仿真数据作对比。结果表明,刚柔耦合整车的质心处加速度更小,能够更大程度地体现柔性化前副车的架弹性变形对汽车运动的影响。

集装箱货车的副车架优化设计与分析

集装箱货车的副车架作为底盘主车架与集装箱连接的关键部件,其结构和性能的稳定性尤为重要。文章首先设计了一种斜拉式副车架,并对主副车架间连接螺栓数量及形式、副车架强度等进行分析,得出副车架的整体结构设计方案;再通过优化设计及ANSYS仿真分析,验证了理论设计的合理性;此副车架优化设计降低了整车高度和副车架质量,提高了整车的可通过性和承载性能。

大功率压裂车副车架结构优化设计

面对出现频率越来越高的复杂地层和5000米以上的超深井作业环境,研制搭载大功率压裂设备的压裂车已成为重要发展趋势。本文运用结构优化软件Hyper Works的Optistruct模块,基于SIMP变密度法对压裂车副车架进行拓扑优化设计。在单工况单目标的拓扑优化结果下,建立基于折衷规划法的多目标多工况拓扑优化数学模型,得到压裂车副车架在多种静态工况的柔度最小化以及低阶动态最大化进行加权之后的拓扑优化结果,再根据材料分布云图重构压裂车副车架模型。成果可用于改进压裂车副车架结构以提高其承载能力,缩短研发时间、降低成本。

一体压铸式副车架创新优化设计

汽车零部件的轻量化设计可以有效助推整车轻量化,提升产品品质,助力企业实现降本增效。以某款新能源汽车的副车架为研究对象,采用结构轻量化、工艺轻量化两大核心轻量化方法进行副车架结构创新优化设计。采用一体压铸工艺代替原有的拼焊工艺,作为结构优化的方向,对拼焊式副车架进行全面分析,提取刚度、强度、模态和动刚度等性能作为结构优化的优化目标和约束。使用MMO多模型优化技术将柔度目标和质量目标进行合成拓扑优化,对优化后的结构进行载荷传递路径的解读和结构重塑。进一步进行参数优化,确定结构的最佳厚度。优化后副车架再次进行性能和工艺分析,经分析新设计副车架一阶模态提升45.3HZ,提升了16.5%;最大应力(工况4)降低153.2MPa,强度提升48.1%;各接附点刚度和动刚度性能也均有不同程度的提升;新结构重量降低2kg,降低了15.6%,单件加工成本降低41.62元,降低了8.6%。新副车架实现性能提升、降重降本的设计目标。

一种新型前副车架的定位结构设计

一般前副车架设计有两个定位孔和两个过孔,整车装配时,前副车架先定位至工装上,后随工装一起与车身螺纹孔对齐,再将前副车架两个定位孔通过螺栓紧固至车身上,最后将前副车架两个过孔通过螺栓紧固至车身上,完成前副车架装配。这种前副车架与车身采用自定位结构,依靠螺栓的夹紧力将副车架固定至车身上。由于前副车架支撑着发动机、变速箱、悬架等组件,受载荷较大,整车急加速、急减速时,前副车架将产生滑移,导致异响。为解决这一问题,本文设计了一种新型的前副车架定位结构,并通过VSA仿真分析,给出了相关尺寸及公差,保证前副车架能正常装配。

汽车副车架焊接工艺探讨

汽车副车架作为车身的关键部件,其焊接工艺质量直接影响整车的安全性和可靠性。优化焊接工艺有利于减少污染物排放,降低能耗,推动汽车制造业朝绿色化和智能化方向转型。该文概述汽车副车架焊接工艺,分析焊接工艺存在的焊缝残留应力大、变形难以控制、能耗高等突出问题,提出汽车副车架焊接工艺优化策略,以有效提升焊接质量,提高汽车的操控稳定性和防撞保护性能,促进汽车产品质量的持续提升,推动汽车产业的健康有序发展。

不同边界条件下汽车前副车架模态分析

为指导副车架模态分解及目标设定,改善副车架动态性能,探讨了不同边界条件下汽车前副车架模态特性。用HyperMesh软件建立了副车架仿真模型,对服役状态和刚性状态边界条件进行正交试验设计,用OptiStruct软件对副车架模态进行了数值计算和对比分析。结果表明,车身连接点刚度的处理方式是决定副车架模态特性的主要因素,而下控制臂、稳定杆及转向器连接点橡胶衬套刚度是影响副车架模态特性的次要因素,不同的边界条件下副车架模态差异较大,要依据具体边界条件来进行副车架模态分解及目标设定。

副车架电机悬置安装点动刚度性能研究

文章针对某电动汽车前副车架结构设计不合理,导致悬置安装点动刚度不足的问题,对副车架结构进行优化,即加强悬置安装点周围件、改变安装点位置、增加支架焊缝数量,利用数值模拟的方法,通过建立车身及副车架的有限元模型,对优化前后的副车架结构进行动刚度分析。结果表明,优化后的安装点动刚度显著提升,且满足客户提出的动刚度目标值,为提高电机系统的性能和稳定性提供了有效途径。

基于路谱载荷的副车架疲劳损伤分析与优化

副车架是车身与悬架之间重要的结构部件,承担着输送轮胎和车身之间的作用力和扭矩,所以副车架自身的疲劳寿命和强度、刚度等直接影响了整车的安全与稳定,对副车架的疲劳寿命分析和研究是开发副车架的重要任务。文章基于路谱载荷的副车架疲劳损伤分析,首先介绍了路谱载荷的采集和损伤分析理论及分析流程,利用Nastran求解器和nCode分析模块开展疲劳损伤分析,之后重点讲述了副车架疲劳损伤如何优化,提出了一系列的优化方法及案例,分析结果表明优化方法有效,对副车架的结构设计有重要的指导作用。

一种流水线式革新柔性副车架生产线的设计与实现

副车架是连接车身与底盘的重要部品,加工工艺主要以弧焊为主。随着车身换代加速,副车架更多样化,传统弧焊机器人工作站专用模式面临着灵活性挑战。目前弧焊机器人工作站模式存在工作效率低、缺乏生产柔性、换代改造成本高等问题。为了提升副车架的生产柔性和效率,该文在确保副车架设计构造一致情况下,借鉴主车身流水线生产线模式,合理规划工程布局,消除工程间搬运浪费,将专用设备变成通用设备,实现一种流水线式革新柔性高效副车架弧焊机器人全自动生产线。生产线前后工程之间副车架通过托盘搬运来提升生产效率,缩小了设备占地面积30%以上,同时不同副车架可以进行不同托盘切换,可以柔性对应多车种的生产,新车型调试时,仅需要进行托盘更换以及机器人调试,显著降低新车型换代成本;同时,通过机器人与生产线托盘搬运之间的协同技术,实现副车架搬运过程中也可以进行焊接,提高机器人人利用率,提升生产效率10%以上,生产节拍最大可达到56 s。

某多连杆后副车架疲劳强度研究

文章以某多连杆车型后副车架为例,对台架疲劳试验过程中的失效情况进行仿真分析。通过仿真分析找出影响该零件疲劳寿命的关键因素并给出优化指导方向。通过优化焊缝的长度和角度及焊缝的交叉点位置等,完全可以使零件满足最新的台架试验要求,且可以满足更高的载荷要求。经过对改进样件的试验验证,结果显示改进后的副车架疲劳寿命显著提高。

整车耐久过程底盘悬架和副车架紧固力矩可靠性研究

汽车底盘悬架及副车架零件主要靠螺栓螺母联接,整车耐久过程的振动环境使得紧固件出现不同程度的力矩衰减,从而引发联接松动、异响、断裂等失效,严重影响行车安全。螺栓螺母联接形式具有结构简单、联接可靠、操作快捷、拆装方便等优点,在汽车底盘结构件中应用广泛。但其紧固方式、联接件与被联接件的材料硬度、粘滑效应等均可能导致力矩衰减,通过分析具体衰减因素,针对性改进能起到良好的防松效果,保证其耐久可靠性。