汽车用先进高强钢板材断裂性能研究进展

根据汽车碰撞过程的动态应变响应和大变形特点,针对汽车用先进高强钢板材,从断裂失效机理、影响材料断裂行为的关键因素、断裂预测模型、基于复杂承载工况下材料的断裂预测模型建立方法等多方面进行论述。基于应力三轴度、洛德角、应变速率及极限断裂应变于一体的断裂准则模型,相比于传统方法可实现对汽车安全件碰撞性能的高精度预测,具有行业推广应用价值。

葡聚糖硫酸钠诱导的斑马鱼肠炎模型的初建

鱼类肠道炎症性疾病的诱因复杂,在养殖生产环节反复暴发,给水产养殖业带来巨大的经济损失。建立成体斑马鱼肠道炎症模型,可以更好地为经济鱼类肠炎的发病机理研究及治疗药物筛选提供有力的试验平台。采用口腔和肛门2种灌注方式将质量分数5%的葡聚糖硫酸钠注入斑马鱼成体中,口腔灌注组的存活率略高于肛门灌注组,诱导后第3天鱼体恢复活力,此时病理分析显示,口腔灌注能诱导出轻度炎症,而肛门灌注能诱导出轻度和中度炎症,但口腔灌注操作更简单和高效。选择口腔灌注方式动态监测葡聚糖硫酸钠对成体斑马鱼肠道组织及髓过氧化物酶活性的影响。试验结果显示,前肠和中肠对口腔灌注葡聚糖硫酸钠较为敏感,其在诱导后第1天和第3天均出现明显的肠壁局部增厚和嗜酸性粒细胞浸润现象,后肠相对迟缓,其肠壁厚度变化不明显,在诱导后第6天和第9天出现明显的嗜酸性粒细胞浸润和聚集。此外,黏膜层褶皱破损或脱落现象较为普遍,与葡聚糖硫酸钠诱导无关。肠道黏膜层杯状细胞数量对葡聚糖硫酸钠诱导有一定的应激反应,主要表现为诱导后的第1天和第3天,前肠、中肠和后肠的杯状细胞数量均明显增多并聚集于黏膜层表面,其变化趋势与肠道组织髓过氧化物酶活性较为一致。

基于B/S架构的汽车工程数据云平台的设计与实现

汽车产品开发愈发需要海量且高质量的基础数据作为支撑,汽车工程数据体系非常庞杂且彼此间关联度强,因此,针对汽车工程数据库开发,需站在汽车产品开发者和项目管理者角度为其提供更柔性化、可视化、深度化的数据服务。开发了高压缩比的图形引擎,并设计了一种基于B/S架构的汽车工程数据管理平台,以轻量化的三维模型为载体实现工程数据的强关联,较大程度地解决了汽车工程数据管理分散易丢失、完整性和一致性差、不易检索和无法进行数据挖掘等痛点问题,为汽车工程数据管理和重用提供了一个新的思路。

众包设计理论及关键技术发展研究

开放式创新作为知识经济时代制造业加快创新速度和提高产品竞争力的主导模式,一直蓬勃发展。为解决开放环境下分布式设计资源聚集难、任务与资源匹配精准度低、设计过程不确定性高导致的产品设计生态趋于恶化的问题,突破现有设计理论和方法的局限性,提出一种基于群体智慧协同创新的众包设计理论。从产品设计过程的微观层面和群智聚集作用的宏观系统层面探索建立众包设计理论体系,对设计过程动态变化机理及众包设计中各项活动进行全面细致分析,并提出关键问题的理论模型和解决方法,为产品众包设计实践提供理论参考。

自卸车翻转轴结构静动态多目标可靠性拓扑优化

针对翻转轴的材料属性和不同载荷工况等随机不确定性因素对其性能的影响,且降低其重量以提高燃油经济性。通过对自卸车进行有限元建模,根据实际工况下的极限受力对翻转轴进行载荷分析,采用一次二阶矩法进行可靠性分析,并用可靠性指标反映不确定性因素的影响。将静态多工况下刚度和动态特征值为目标函数,以体积分数和可靠性指标为约束条件。基于折衷规划法归一化子目标建立综合目标函数、以层次分析法确定子目标权重系数,提出了一种考虑翻转轴结构的静动态多目标可靠性拓扑优化模型。结果表明,相比确定性拓扑优化,可靠性拓扑优化得到的翻转轴刚度和各阶固有频率提高的更显著,在满足可靠性的条件下质量减小28.96%。试验测试与理论分析结果基本一致,验证了多目标可靠性拓扑优化设计的可行性。

汽车用几种先进高强钢焊点动态冲击性能研究

针对国内某钢厂生产的DP800、DP800-Z、22MnB5三种典型先进高强钢,开展了焊点的动态冲击性能研究。结果表明,随着焊接电流增大,基于焊点力学性能提升,其冲击载荷随位移量关系曲线由平滑向振荡形态变化,峰值冲击力与冲击功均呈单调增加趋势。当焊接电流增大至出现飞溅后,冲击力与冲击功又有所降低,与焊点准静态性能随电流参量的一般变化规律一致,动态冲击力高于静态载荷力。3种钢焊点的冲击失效模式为界面分离、焊核拔出、母材撕裂,在冲击模式下焊点呈现出更为明显的"脆化"趋向。通过建立3种钢焊点的动态冲击性能模型,可用于指导汽车零件点焊接头碰撞安全过程模拟分析,具有一定的工程价值。

基于名义应力法的疲劳卡片构建方法研究

基于有限元的疲劳寿命预测可应用于各行业,疲劳寿命预测精度的提高,离不开有效的材料疲劳卡片,疲劳卡片反映了载荷水平与疲劳寿命的关系。通过设计合理的材料试样的疲劳试验,结合试验与有限元计算,计算不同损伤参量创建应用于疲劳寿命分析的材料疲劳卡片,同时对疲劳卡片的仿真精度进行了验证。结果表明,基于名义应力法构建的疲劳卡片具备较高的预测精度,结合材料试验数据与仿真结果构建的多应力比S-N疲劳卡片,可用于其他适用于应力疲劳分析的零部件疲劳寿命分析,为提高零部件疲劳寿命预测精度提供新的技术途径,为零件的前期结构设计提供参考,可在不同领域进行推广并开展进一步分析研究。

汽车覆盖件用钢板的抗凹性能研究

以汽车外覆盖件常用的两种薄板HC180BD+Z和DX53D+Z为研究对象,通过一次加载和循环增量加载的方式研究了材料在不同厚度和受力状态下的抗凹性能。结果表明,材料的厚度、力学性能、预变形状态和热处理工艺均对材料的抗凹性能产生影响。厚度是影响材料抗凹性能的决定性因素,预变形对材料抗凹性能影响具有双重作用,热处理工艺通过改变材料力学性能影响其抗凹性能。

On the automobile lightweight

The significance,description parameters,evaluation method,implement way and design for lightweight of automobile are comprehensively reviewed.The relationship among the performances of auto parts & components,the properties of materials and application of advanced technologies is also elaborated.According to recently related progress of lightweight and authors' research and developing work,lightweight of automobile is comprehensively and systematically overviewed.

光谱分析技术在智能家电中的应用研究

家电的智能化是未来的趋势,衣物材质识别、食材品质检测等应用是重要的应用方向。光谱分析技术具有实时、快速、无损等优点,在农业、工业等领域得到了广泛应用。为综合研究光谱分析技术在智能家电中的应用,综述了光谱分析技术在家电中的应用及研究现状。参照其他领域的研究成果,分析了光谱分析技术在家电中应用的流程、系统架构,总结了与各类家电结合的典型应用场景。光谱分析技术在家电中有很多用户需求强烈、可实现程度高的场景,前景广阔。

基于自动化仿真与NSGA-Ⅱ算法的动力两轮车事故智能化重建方法研究

基于试错法调节参数的事故重建过程高度依赖分析人员的经验和直觉,其效率低下且难以保证重建结果的精度。提出一种结合自动化仿真与多目标优化理论的动力两轮车事故智能化重建方法。基于ISIGHT多学科优化平台建立多刚体模型自动化运行框架;采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对5个位置目标进行优化,选取12个初始碰撞参数作为设计变量,头-车碰撞位置和横向运动方向作为约束条件;通过2例动力两轮车事故重建验证方法的有效性。结果表明,24 h完成了480次仿真并找到最优解,平均重建目标误差低于5%,最大重建误差为12.4%。目标函数寻优过程、函数收敛趋势、仿真结果与事故事实的对比(如参与方停止位置、损伤情况、碰撞速度、碰撞后运动过程等)均表明了该方法的有效性。动力两轮车事故智能化重建方法实现了自动化参数调整、仿真运行、结果处理,显著提高了重建效率且保证了结果精度。结合自动化仿真与多目标优化的方法可广泛用于其他类型事故的重建。

基于云端数据的电池系统连接异常诊断研究

为有效识别新能源汽车电池系统连接异常问题,利用应急预警云端监测平台和大数据分析方法,结合正常车辆和连接异常车辆的数据模式异同,挖掘电池系统连接异常缺陷因素。提出一种基于数据驱动的新能源汽车电池系统连接异常风险因子识别算法,根据风险因子对电池系统连接异常程度进行等级划分,结果表明,所提出算法可以准确有效识别连接异常高风险车辆。

振动子结构综合与修正方法研究综述

在大型复杂的结构设计过程中,子结构综合与修正方法由于其快速、动态、综合等特点越来越广泛地应用于现代结构设计之中,以完善子结构综合与修正方法知识参考、引起国内学者关注该技术研究为目的,阐述了振动子结构与系统之间的综合与修正方法。在子结构综合方法中,主要对比分析了模态缩减与综合、频域JETMUNDSEN、REN、机械阻抗导纳法综合法、频响函数奇异值分解降噪法、子系统转角自由度刚柔等效及转换方法的原理及应用,评述了上述方法的优点与不足,就尚未解决的问题作了进一步探讨;在子结构修正方法中,对比分析了多重参考基准修正法、目标函数动态修正法、参数型修正、神经网络型修正、灵敏度修正、频响函数修正等方法的应用,总结了模型修正方法中存在的一些问题。最后,提出了振动子结构综合及修正方法的研究趋势。

汽车用金属板材的材料动态响应与断裂性能研究

随着环保意识与能源危机加速的影响,汽车轻量化技术得以发展,但仍需以保证汽车被动安全性能为前提。基于汽车碰撞过程的高应变速率和大变形特点,针对于汽车安全构件用材,详细介绍了多应变速率下的拉伸试验、断裂试验和零部件试验。结合仿真分析技术,以汽车用金属板材为对象,从力学性能及断裂性能两方面,对汽车碰撞过程中的材料动态响应及断裂行为进行表征,完整地介绍金属材料断裂模型的建立及应用过程,为汽车碰撞安全领域精准材料模型的建立提供参考。以目前广泛用于安全构建的热成形材料为例,通过上述试验获得材料在不同状态的力学性能数据,通过数据处理及仿真分析,建立动态材料断裂失效分析模型,并用于实际零件的失效仿真模拟,准确预测了零件的断裂行为,验证了本方法的适用性。