仿牛角结构薄壁管吸能特性仿真分析

为了提高薄壁金属管的耐撞性能,通过相似性分析,选择牛角作为生物原型。提取出决定牛角耐撞性能的结构特征参数,并应用到薄壁管的设计中,从而设计出一种具有牛角结构特征的仿生管。应用非线性有限元法对仿生管的变形模式和能量吸收进行了仿真分析,并与四晶胞锥管和普通圆锥管进行了对比,结果表明:在轴向碰撞时,仿生管的变形模式为渐进叠缩稳态变形,其比吸能为46.2kJ/kg,分别比四晶胞锥管和普通锥管的比吸能提高了1.3和1.8倍,仿生管的耐撞性能随着芯体壁厚的增加而提高;在横向碰撞时,与四晶胞锥管和普通圆锥管相比,仿生管具有较高的耐撞性能,其比吸能为10.4kJ/kg。将牛角结构特征应用到薄壁管的设计中,可以有效提高薄壁管的耐撞性能,为车辆吸能元件的研发提供参考。

月壤表层采样机土力学参数测试台及预估试验

提出了一种用于分析铲取和挖取采样机的土力学参数测试台。该测试台由铲取装置和挖取装置两部分组成,可以分别实现直线铲取运动和旋转挖取运动。利用该设备进行的铲取试验初步得出了铲取速度对铲取力影响较小,铲取角度和月壤的不同密实状态对铲取力影响较大;挖取试验中,随着转速的增加,峰值扭矩也有所增加。试验初步明确了表层采样机土力学特性的参数,这对研究采样器与月壤相互作用的力学特性具有一定的参考意义。

铝合金吸能盒的结构设计及耐撞性分析

为提高整车的安全性能及轻量化水平,研究设计了一种铝合金材料的车用吸能盒。应用显示有限元法对铝合金吸能盒与传统钢制吸能盒的轴向耐撞性能进行了仿真对比分析,结果表明:在相同的碰撞条件下,铝合金吸能盒的比吸能为23KJ/kg,是传统钢制吸能盒的2.9倍;铝合金吸能盒的质量为1.3kg,较传统吸能盒的质量降低了0.8kg。结论:所设计的铝合金吸能盒较传统钢制吸能盒有着较好的轻量化水平及耐撞性能。

整车轻量化技术研究综述

轻量化设计是实现汽车节能减排的重要途径,为促进整车轻量化的发展,研究对国内外整车轻量化的技术现状进行了分析,分别从结构、材料、工艺等方面介绍了轻量化方法,重点阐述了结构优化,轻量化材料及先进制造工艺技术在整车轻量化方面的应用,同时提出了一条全新的整车轻量化技术路线,为整车的轻量化发展提供了技术支持。

汽车下控制臂的轻量化设计及仿真分析

为提高汽车的轻量化水平,应用有限元法对某车型下控制臂的强度进行了仿真分析,并应用Optistruct软件分别对其进行了形状优化和尺寸优化分析,采用形状优化分析方法确定了下控制臂的最佳形状变化,从而有效的降低了控制臂的最大应力;通过尺寸优化使控制臂的质量达到了3.4kg,比优化前降低了19%。结论:采用形状优化和尺寸优化的汽车下控制臂具有较好的轻量化水平,从而为整车轻量化设计提供了理论基础。

仿竹结构薄壁管的轴向耐撞性分析及优化

为提高薄壁管结构的耐撞性和吸能性,基于竹结构设计出由仿生节、仿生单元和仿生内管组成的仿生吸能管,并利用有限元法模拟了仿生吸能管的轴向碰撞吸能,利用响应面法求得了仿生吸能圆管的最优结构。优化得出仿生单元壁厚为1mm、仿生内管壁厚为0.628mm时吸能特性最优,比吸能分别为157.57kN和34.33kJ/kg。结果表明:仿生设计和响应面优化,可提高薄壁管的吸能特性,可为薄壁管的优化设计提供新方法。