燃料电池汽车正面碰撞安全性研究

燃料电池汽车在结构上有别于传统汽车,其碰撞安全性尤应关注。文中重点对燃料电池汽车结构特点进行研究,建立燃料电池汽车正面碰撞有限元模型,运用LS-DYNA仿真确定车辆安全性能设计方案。同时根据燃料电池汽车的特点阐述了对其碰撞试验方法的思考。通过实车正面碰撞试验,验证了车辆结构改进设计的效果。

基于MSC.NASTRAN的燃料电池车白车身刚强度分析

基于有限元法,利用分析软件MSC.NASTRAN,对国内自主开发的某燃料电池汽车白车身进行弯曲和扭转工况下的刚强度分析。在此基础上,对某些局部结构进行优化设计,得到符合要求的改进设计方案。

燃料电池轿车碰撞高压电安全的设计与评价

以某款燃料电池轿车为对象,探讨了轿车碰撞时高压电安全的设计思路,阐述了其具体设计,并采用有限元法进行碰撞模拟对该车的高压电安全进行了验证。结果表明该车的高压电安全设计符合碰撞安全的要求。在此基础上对这类燃料电池轿车的碰撞高压电安全设计原则进行了总结。

氢能汽车氢瓶框架的耐撞性设计

氢瓶碰撞安全问题是影响氢能源轿车耐撞性的一个重要因素。该文对于一款氢能源轿车的100%正面碰撞以及追尾碰撞进行了仿真,分析了氢瓶在碰撞中的冲击状态以及框架在冲击载荷条件下的挤压变形情况。通过载荷的静力等效,用有限元方法,在保证承载结构抗弯刚度的基础上,采用铝合金材料,并对框架进行结构优化设计。最后在整车碰撞中对改进的框架结构进行仿真验证。仿真结果显示:新的框架结构不仅提升了氢瓶的各安全评价指标,提高了整车的耐撞性,而且框架整体质量降低了27%,实现了框架的轻量化。

复合材料在汽车中应用的发展趋势

介绍了汽车用复合材料特点,阐述了复合材料在汽车内饰件、外饰件、结构件上的应用现状,重点介绍了某新能源汽车平台上复合材料最新应用成果,探讨了复合材料在汽车中的发展趋势,展望了复合材料在汽车部件中将不断开发的新应用。

异种金属与碳纤维复合材料胶铆工艺探索

整车轻量化主要采用MMD将多种轻质材料集成,以替代原有金属或合金构件。文章通过考察CFRP-HSS铆接与胶铆连接形式的抗拉、抗剪强度性能,得出其性能变化规律,以指导后续多材料连接工艺设计与选择。

燃料电池轿车氢瓶保护系统设计分析研究

相对于传统汽车,燃料电池汽车配有对安全性要求相当高的氢气瓶,必须设计有效的保护系统对其进行约束和保护。文章基于显式有限元理论,按照CMVDR294法规对国内自主开发的某燃料电池轿车进行正面碰撞分析,对比分析两种氢瓶保护系统设计方案的计算结果,为最终的方案确定提供参考依据。

考虑几何非线性的结构形状优化灵敏度分析

基于非线性增量有限元理论,给出了全拉格朗日描述下的空间结构优化设计有限元刚度表达式,导出了考虑几何非线性项的结构形状优化位移灵敏度和应力灵敏度的计算公式,并通过数值算例验证了公式的正确性和有效性,同时表明灵敏度分析中,考虑几何非线性项将显著提高优化设计的效率和精度。

铸造铝合金前副车架焊接工艺设计与优化

基于某车型铝合金前副车架开发项目,对铝合金MIG焊接工艺进行了Do E分析与优化设计。同时,对铸-铸铝合金焊接坡口形状进行了设计。相比传统搭焊、对焊工艺,该工艺可保证良好熔深、熔高值,最终保证接口强度275 MPa,达到母材强度的85%以上;接头抗拉强度265~286 MPa,为母材强度的82.8%~86.7%。

燃料电池汽车车身改制设计及刚强度分析

介绍了国内某燃料电池汽车的车身改制设计方案,并在此基础上利用CAE对燃料电池白车身进行弯曲和扭转工况下的刚强度分析进行验证,为进一步优化设计提供了依据。

挤压镁合金汽车仪表板横梁骨架的设计与分析

为实现汽车轻量化,对钢制仪表板横梁骨架总成进行了镁合金替代设计。依据制造工艺将镁合金仪表板横梁骨架按挤压件和冲压件分别设计,并确定了镁合金材料及连接工艺;建立镁合金仪表板横梁骨架总成的有限元模型,进行模态对比分析和碰撞侵入量分析;建立仪表板横梁管材的弯曲仿真模型,模拟管坯的弯曲成形。结果表明镁合金替代设计满足仪表板横梁的轻量化、整体模态、碰撞安全以及可制造性的要求。

基于变形镁合金的座椅靠背骨架轻量化设计

针对某轿车原前排座椅靠背冲压钢板骨架,提出采用镁合金挤压管材和冲压板件相结合的新型半封闭镁合金靠背骨架结构予以替代,该结构与双向调角器构成封闭的靠背骨架,可达到48.8%的减重比。对该新型镁合金靠背骨架进行了极限载荷仿真分析,并进行了新、旧型靠背骨架的成本对比分析,结果表明,新型靠背骨架强度满足要求,且工艺过程简单,模具成本较低。

镁合金座椅设计及动态行李碰撞仿真

镁合金作为轻量化材料,应用到汽车零部件中可以实现较大幅度的减重效果。而镁合金挤压型材在汽车零部件设计中的应用较少。将镁合金挤压管材作为后排座椅骨架的基本型材,通过多次弯曲得到座椅骨架,并基于Dynaform软件,对挤压管材的各段弯曲部位进行仿真,得到具有工艺可行性的弯曲半径设计。对新设计的镁合金座椅进行动态行李保持仿真,结果表明新设计的镁合金座椅能承受行李对其的动态冲击。