CFRP在汽车轻量化与安全中的应用进展

碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)具有比强度高、吸能性好等优点,在汽车结构安全及轻量化中的应用优势明显,前景广阔。本文综述了CFRP在汽车轻量化及安全性中应用的研究进展,从汽车车身、底盘以及配件等方面阐述了CFRP在汽车轻量化的应用,从安全性的角度分析了CFRP在汽车安全部件的优势,指出了制约CFRP应用的结构设计理论及异质连接工艺等难点,并展望了未来CFRP在汽车领域的应用前景。旨在拓展CFRP在汽车轻量化与安全中的应用范围,为其在汽车工业发展及轻量化中的广泛应用提供参考。

重型商用车双电驱动桥构型方案设计与参数匹配方法研究

重型商用车电动化是解决其能耗高、排放有害气体多等问题的主要途径之一,而电驱动系统构型方案设计和参数匹配是重型商用车电动化的基础。以一种重型商用车的双驱动桥为研究对象,对驱动桥的电驱动构型方案设计和参数匹配问题进行研究。分析对比各类电驱动方案的特点,确定双电驱动桥的电驱动方案,并确定了驱动电动机数量以及变速装置的挡位数;在构型方案的基础上,根据车辆的功能和性能要求,计算确定了电驱动桥中主要部件的结构性能参数,包括驱动电动机的功率、转矩和转速,变速传动装置的传动比,以及动力电池的电压和容量;基于上述构型和参数,建立双电驱动桥重型商用车的动力学模型,对车辆的动力性和经济性进行了仿真分析。仿真结果表明,车辆的最高车速能够达到100 km/h,最大爬坡度能够达到30%,续航里程超过300 km,说明所提出的构型和匹配的参数满足车辆性能的要求。相关研究可为重型商用车的电动化提供理论和技术支持。

基于尺寸链模型的车门装配公差分析

车门的装配精度直接影响整车的性能,除了尺寸公差以外,几何公差同样对车门的装配精度有很大的影响。为确保车门装配的功能性和互换性,结合尺寸和几何公差提出了一种公差设计方法,包括公差规范和公差分析。首先建立车门的尺寸公差规范和尺寸链模型,之后分别使用极值法和概率法对尺寸链模型进行求解计算,最后借助3DCS三维公差分析软件对所建立的尺寸链模型进行验证。结果表明,概率法计算尺寸链模型误差更小,用车门实例验证了尺寸链模型的正确性和公差设计方法的可行性。通过该方法可以将产品的感知质量量化为几何规范要素,在产品设计阶段规避大部分尺寸问题,缩短项目研发周期,降低成本。

道路交通噪声评价及预测新方法

在分析既有环境噪声评价方法的基础上,根据交通噪声非稳态性的特点,提出了交通噪声综合影响指数的概念。基于概率论和交通流理论,考虑到影响道路交通噪声的主要因素是车流量、车型和车流速度等,建立了用交通噪声综合影响指数来评价道路交通噪声的预测理论模型。以某城市道路交通噪声在一天内24 h的A声级变化为实例,计算了其交通噪声综合影响指数为79.7dB。计算结果表明,可以用交通噪声综合影响指数合理地评价道路交通噪声污染对人体健康和社会经济发展的影响。

交通噪声综合影响指数及噪声控制研究

道路交通噪声污染对人体健康和社会经济的发展是一大危害。在分析已有的环境噪声评价方法的基础上,考虑交通噪声的特点,提出了适于我国道路交通环境噪声评价的交通噪声综合影响指数,并从低噪声车辆的研究、道路设计、城市规划、标准和法规等四个方面阐述了降低城市道路交通噪声的有效防治对策。

熔融沉积成型3D打印机混色装置的研究

当前基于熔融沉积成型的桌面级3D打印机的大部分打印头装置只能打印一种颜色的耗材,打印出来的物体颜色单一,为了解决这一问题,在分析了整个3D打印头装置的基础上,运用TRIZ理论对3D打印头进行了创新设计,设计出一种双进料单挤出的打印头装置,该打印头装置能将两种颜色的耗材融化混合,并从同一喷嘴挤出,实现混色打印。运用UG有限元模块对所设计机构进行了温度场的模拟分析,最终对装置进行了试验,验证了温度场分析的正确性,达到了混色要求,为3D打印机混色装置的进一步研究提供了理论依据。

基于TRIZ理论的镁合金自冲铆接加热装置虚拟设计

针对镁合金常温下塑性较差导致自冲铆接的接头缺陷,提出运用TRIZ理论进行工艺装置的创新设计。通过构建自冲铆接装置与激光辅助加热系统的技术冲突模型,给出了基于TRIZ理论的4种推荐解决问题发明原理。在分析不同发明原理的基础上,虚拟设计了一种镁合金板材激光辅助加热自冲铆接装置的设计方案。通过UG软件进行运动仿真分析,结果表明:新设计的激光辅助加热自冲铆接装置在上下极限位置没有干涉发生,从而验证了该机构的可行性及有效性。

基于格子Boltzmann方法模拟方腔顶盖驱动流

格子Boltzmann方法是使用时间和空间完全离散的细观模型来模拟流体宏观行为的一种新方法,模型的平均行为符合宏观的Navier-Stokes方程。给出了格子Boltzmann方法详细的求解过程,提出了一种简化的固壁边界条件处理方法。用格子Boltzmann方法对方腔顶盖驱动流进行了数值模拟,并对模拟结果进行了分析和讨论。通过与前人已有的试验及数值研究结果对比,验证了格子Boltzmann方法的正确性。

FDM工艺精度分析与试验研究

熔融沉积成型技术的不断发展受到了各行各业的关注,在快速成型过程中的每一环节都会产生误差,这严重影响了产品的精度。通过对熔融沉积工艺流程进行介绍,分析了影响产品精度的多个因素并提出相应的解决方法。进一步将影响快速成型精度的喷头温度、扫描速度、分层厚度3个因素进行试验分析,得到了影响精度的主要因素,并结合实际经验进行对比分析,得出相关结论。对进一步研究熔融沉积成型技术工艺以及提高成型件的精度具有参考意义。

基于TRIZ理论的自冲铆接机C形框架的创新设计

为了提高自冲铆接机C形框架的适应性,分析了传统自冲铆接机系统中存在的技术矛盾;然后基于TRIZ理论进行了自冲铆接机C形框架创新设计,设计出一种可调喉深C形框架,该机构提高了自冲铆接机工作的灵活性。解决了传统自冲铆接机C形框架喉深固定的问题。

平点自冲铆接过程的数值模拟分析

为研究平点自冲铆接过程,以两层厚度均为1mm的铝板AL-1100以及材质结构为合金结构钢DIN 14NiCr14的半空心铆钉为研究对象,借助于有限元分析软件Deform-2D进行数值模拟并得到强度合适的接头以及冲头载荷随位移变化的曲线;选取接头自锁量和底部最小厚度作为评价指标,研究了不同铆钉高度对接头的影响。结果表明:平点自冲铆接技术是可行的;铆钉腿部的变形是引起冲头载荷迅速增加的主要因素;随着铆钉高度的增加,两个评价指标的变化曲线几乎呈线性关系。

侧向气动力对汽车稳态响应的影响

考虑侧向气动力的影响,建立了简化的二自由度汽车动力学模型,推导了横摆角速度增益与风压中心及汽车外形间的关系,提出了主、次气动稳定性因子的概念,阐明了影响汽车稳态响应的主要因素是主气动稳定性因子,次气动稳定性因子可以忽略不计.为分析气动力对汽车稳态响应的影响,改善汽车高速行驶稳定性提供了理论依据和简易评价方法.

成形速度及温度对无铆冲压连接工艺的影响

为研究成形速度及温度对无铆冲压连接的影响,选用5052铝合金作为研究对象,拟合了5052铝合金的Johnson-Cook本构方程,应用有限元软件Deform进行数值模拟,通过选取不同的冲头移动速度,对比分析了20℃与300℃温度下模具的载荷与接头强度的变化。结果表明:在20℃时,接头的嵌入量随冲头速度的提高而减小,难以在保证连接效率的前提下提高接头的抗剥离强度与模具的寿命;而在300℃时,接头的嵌入量随冲头速度的提高而增大,在提高连接效率的同时,接头强度与模具寿命也显著提高。

网格因素对格子Boltzmann方法误差的影响

基于外推法的思想,提出了格子Boltzmann方法中的误差计算方法.该方法在粗细两种网格下,采用Filippova提出的分布函数耦合方法推导出误差的计算公式,其主要误差项与格子大小和分布函数中的非平衡态部分成正比.最后用垂直平板障碍绕流作为一个数值计算实例,验证了理论推导与数值试验结果是一致的.

压边圈随动无铆冲压连接工艺仿真分析及优化

针对平模无铆冲压连接工艺的接头力学性能较低的问题,提出一种利用压边圈移动控制材料流动的压边圈随动无铆冲压连接工艺。利用DEFORM-2D对Al5052板材的压边圈随动无铆冲压连接过程进行数值模拟,分析压边圈压力和压边圈限位位置对接头结构参数和材料流动的影响。然后基于田口试验方法优化冲头直径、冲头圆角半径、冲头速度、压边力以及压边圈限位位置等工艺参数,并利用极差分析得到影响接头嵌入量的主次要素。研究结果表明:影响接头质量的主要因素为压边圈压力和限位位置;接头嵌入量随压边力的增加及压边圈限位位置的升高均为先增加后减小;合理的压边圈限位位置能够促进嵌入量的增加,从而提高接头的机械性能。

主动噪声控制技术及其在车内噪声控制中的应用

主动噪声控制是集声学、自适应控制及数字信号处理等技术为一体的高新技术,已成为国内外噪声控制界的研究热点。基于主动噪声控制的Swinbanks多极子系统理论,证明了主动噪声控制技术适合于低频声的理论依据。阐述了决定主动噪声控制效果的决定因素及在车内噪声控制中应用的发展过程,并指出当前研究中需解决的问题和今后的研究方向。

TRIZ理论在自冲铆接机框架设计中的应用

为了提高传统自冲铆接机C型框架的适应性,增大其应用领域,首先介绍了传统自冲铆接机C型框架,并分析了传统自冲铆接机C型框架的喉深有限、适应性差等不足。然后利用技术创新理论TRIZ对传统自冲铆接机C型框架进行分析,提出技术矛盾,利用冲突矩阵找到可行的解决矛盾的方法原理,对传统自冲铆接机C型框架进行了创新型设计。最后提出了一种喉深可调自冲铆接机框架。该框架操作方便,结构简单,可以提高自冲铆接机的适应性,同时结果表明技术创新理论TRIZ有助于产品的创新型设计。

基于AutoCAD系统进行APT语言自动编程

介绍了一个在AutoCAD环境下设计零件图形 ,以IGES文件作为数据接口 ,以数据文件作为转换方式 ,自动生成APT源程序的数控加工辅助编程系统。有效地实现了CAD与NC的连接 ,对建立其他CAD/CAM系统具有普遍意义。

工科硕士研究生师生关系探讨与构建

为了解硕士研究生导师与研究生之间关系的变化,解决师生关系存在的诸多冲突和矛盾。通过调查问卷的方式研究硕士研究生导师与研究生关系发生变化及其矛盾产生的原因,并采用层次分析法对调查问卷反馈的信息进行了统计分析。提出了能够解决目前师生关系矛盾的方法,并构建了以研究生为中心的新型师生关系。

APT语言的自动生成技术

提出了以IGES文件作为数据接口 ,以数据文件作为转换方式 ,实现AutoCAD与APT语言的连接技术 ,设计了基于AutoCAD环境的自动编程系统 ,给出一种刀具运动方向判断的新方法。最后列举了一个应用实例 。