共享汽车驾驶员适宜H点和座椅参数实验研究

共享汽车具有车型统一、用户多变且使用频率高的特点,为提升共享汽车使用效率和驾乘体验,研发一种能根据驾驶员特征自动调节舒适坐姿的智能座椅意义重大。本文针对用户座椅调节存在的主观任意性导致的座椅舒适性问题,结合共享汽车智能座椅项目,以座椅H点前后位置、H点高低位置、坐垫角和靠背角4个变量为研究因子进行台架实验,分别研究5th、50th和95th百分位驾驶员的座椅舒适性受座椅参数的影响规律。首先,每个研究因子在参考车型范围内均匀选取3个实验水平,采用正交实验表对实验次数进行简化,确定正交实验须进行的组数并进行正交台架实验。实验人员对每组的座椅舒适性进行主观评价,同时通过压力测量仪和数显角度尺测量实验人员的体压分布信息和关节角度信息;其次,通过聚类分析确定了本文采用的以关节角度为客观参数的主客观舒适性评价体系,通过正交实验分析,得出了不同座椅参数对座椅舒适性的影响存在差异的结论,且随着驾驶员百分位的变化,对座椅舒适性造成影响的参数也在发生变化;最后,对正交实验所得数据进行修正拟合,构建了座椅适宜H点位置预测模型和靠背角度预测模型。

基于中国乘员的汽车座椅乘坐姿态舒适性评价分级模型

为研究汽车座椅乘员姿态舒适性问题,针对影响乘员舒适性的矢状面姿态角度指标,文中提出了一种基于中国人群覆盖范围和博弈组合赋权的评价分级方法。首先,采用动作捕捉技术获取乘员各舒适姿态角度,得到角度覆盖的人群范围,从而计算各姿态角度指标得分;采用G1法和熵权法分别计算各指标的主客观权重,基于博弈组合赋权得到各指标的综合最优权重;最终,根据各指标得分及最优权重,按照加权平均方式得到汽车座椅整体姿态舒适性评分;制订5级分级标准获取汽车座椅乘坐姿态舒适性等级。通过被试乘坐汽车座椅的主观体验评分验证建立的分级模型的可行性,为国内智能座舱的座椅姿态调节模式优化设计提供指导和依据。

基于参数化建模的负泊松比微结构性能分析与优化

为提高分析微结构单胞结构参数对其力学性能影响的效率,提出一种基于ABAQUS二次开发的参数化建模方法。该文以双箭头负泊松比微结构为研究对象:基于ABAQUS二次开发设计参数化建模的图形用户界面(GUI),且采用3D打印方法制造样件开展准静态压缩试验,以验证上述参数化平台所建立有限元模型的准确性;基于此,建立峰值力和比吸能的响应面模型,采用NSGA-Ⅱ多目标遗传优化算法,以峰值力最小、比吸能最大为目标,以θ_(1)、θ_(2)、T_(L)、T_(M)为设计变量,对微结构的冲击性能进行优化,获得最优的微结构拓扑参数。与优化前微结构的冲击性能进行对比分析,结果表明峰值力降低了14.36%,比吸能增加了33.72%。

面向新法规的的卡车驾驶室顶压性能提升

某重卡驾驶室在碰撞摸底试验中生存空间、顶部承载力均无法满足《商用车驾驶室乘员保护》(GB26512-2021)的要求。为了提高顶部承载力,增大乘员的头部生存空间,建立该驾驶室的侧压-顶压碰撞有限元分析(FEA)模型,并通过仿真与试验对标验证模型的有效性。根据车身框架结构能量传递和闭合腔体传力特点精准锁定A柱、后围、顶盖的薄弱部位并制定有效优化方案。结果表明:疏通A柱、顶盖和后围等关键传力路径,形成闭合腔体截面能有效提升顶部承压力,使驾驶室在满足生存空间的前提下,顶压承载力由70 kN提升至102 kN,承载性能提升了31.3%。该结构优化思路可为白车身结构设计开发提供理论指导。

塑料尾门耐惯性力分析及结构优化

根据GB 15086—2013的试验方法和技术要求,以塑料尾门为研究对象,建立有限元分析模型,进行了耐惯性力分析和结构优化。首先,基于塑料尾门的结构设计可行性,利用尾门结构耐惯性力仿真分析模型对塑料尾门的失效运动模式以及结构应力进行了预测和分析;其次,采用增加尾门内板载荷传力路径和局部料厚的结构优化方案,解决了塑料尾门在惯性载荷下的结构失效和开裂问题;最后,通过台架试验验证了塑料尾门优化方案的可靠性以及仿真分析模型的准确性。

乘员坐姿舒适性评价指标权重的评估

为综合定量评估车辆乘员坐姿舒适性,从肩部舒适度、背部舒适度、腰部舒适度、臀部舒适度和大腿部舒适度对坐姿舒适性的影响出发,建立基于人体各部位对坐姿舒适性影响的评价指标体系。运用熵权法修正层次分析法(AHP)测定人体各部位对坐姿舒适性影响的权重,并开展实车试验进行验证。结果表明,该赋权方法可更精确地测定人体各部位对坐姿舒适性影响的权重。

汽车侧门锁弹簧连杆应急快开机构及其性能分析

针对某汽车侧门锁紧急情况下开启需求,提出了弹簧连杆应急快开机构,可实现小开启力和优先级高的开启操作。以奇异位形、棘轮棘爪接触状态和限位接触状态为划分依据,研究了不同工况下应急开启支链在运动过程中的多运动模式和变拓扑结构;经过静力学分析,得到了应急开启的必要条件;通过Adams软件仿真,验证了应急开启支链在车门锁内快速开启的可行性;用控制变量法对应急开启支链的开启时间和开启时间一致性进行研究,主弹簧刚度在5~7 N/mm内,预载荷在75~85 N范围内,主弹簧最大储能位置偏移小,满足开启时间的一致性。提出的弹簧连杆应急快开机构嵌入汽车侧门锁内,满足小开启力、高优先级和开启时间的要求,为应急快开支链设计及性能优化提供了重要理论依据。

基于图网络的汽车零部件应力场快速预测方法研究

有限元分析作为一种重要的计算机辅助工程技术,在汽车零部件开发中起着极为重要的作用,但是在分析复杂问题时耗时长,影响开发周期。为此,本文提出了一种以有限元仿真提供样本数据、以图网络技术建立有限元输入与输出间的映射关系的神经网络方法,将该图网络方法应用于座椅骨架总成的应力场预测。该预测方法中采用图节点和图边模拟了有限元模型中节点间的连接关系,由此表达有限元模型中单元之间的拓扑关系,并将预测结果与有限元仿真结果进行了对比。结果表明该方法能准确预测座椅骨架总成的最大应力及其出现的位置,对应力分布一致性均有较好的预测能力,且计算速度比相应有限元求解度快3个数量级以上。

基于bayes成功型试验模型的整车试验可靠度分析

为解决整车道路及耐久试验存在的试验成本高、样本量不统一、试验周期长、实验数据不够精确等实际问题,依据bayes成功型试验公式及Lipson变换公式,从置信度和可靠度方面分析试验样本量与可靠度、强化系数之间的关系,给出制定最优样本量、强度系数的理论方法.提出在某个置信区间内的可靠度及样本量的确定方案,实现了在设定置信区间及可靠度范围内的样本量最优解.对试验场耐久测试亦或公共道路试验的可靠性指标度量及样本量确定具有实际指导意义.

一种电动汽车预约充电功能设计

针对电动汽车在电价波谷时充电的需求,文章提出一种电动汽车预约充电功能设计方案。用户通过中控屏或App设置将预约充电参数,包括开始时间、结束时间、重复周期、到结束时间未充满时是否继续充电发给T-BOX。T-BOX根据预约充电设置及当前时间,发送充电请求状态给整车控制器,整车控制器根据T-BOX发送的充电请求状态并结合整车状态,决定整车充电还是等待充电。经实车测试该功能逻辑合理,满足用户预约充电以及立即充电的需求。

乘用车防火墙隔声性能影响因素研究

防火墙总成由防火墙钣金件、内外前围饰件组合而成,是整车声学包中最主要的部件之一,用于隔绝发动机中高频噪声传递。内外前围覆盖于防火墙钣金上,用以进一步提升其吸隔声性能。文章重点对防火墙隔声性能影响因素进行分析研究,对提升整车声学性能有指导作用。

汽车皮纹的外观质量控制

皮纹件是汽车内外饰的重要组成部分,其外观质量直接影响到整车内外饰的品质感。良好的皮纹外观质量能提升汽车的整体档次感,给消费者留下良好的第一印象,增加他们对汽车的整体好感度。因此,在皮纹件开发和生产过程中,应重视外观质量的控制和提升。本文主要分析了皮纹开发过程中外观质量控制,并对影响皮纹外观质量关键因素进行分析,为提升皮纹外观品质感提供实践参考。

一种车辆前盖表面刚度评价方法

车辆前盖为满足行人保护要求,结构刚度做弱化,由于总装安装件对前盖施加额外支撑力,会使表面刚度弱的位置产生弹性变形,导致灯光带下光影不光顺。通过前盖仿真模型加载安装件约束,识别表面应力分布,判断前盖表面刚度不足问题,综合分析前盖安装件对前盖应力分布的影响,提供开发阶段评价装配后的前盖表面刚度的方法。

某型汽车滑移门灵敏度分析与多目标轻量化设计

针对某型汽车滑移门为研究对象,建立以该模态频率及刚度的滑移门综合有限元模型,通过灵敏度分析筛选出相对灵敏度较小的部件作为设计变量,采用哈默斯雷采样试验设计方法对关键部件板厚进行样本试验设计,对计算结果使用Hyper⁃Kriging响应面拟合算法,拟合该滑移门质量、1阶弯曲模态频率、1阶扭转模态频率、扭转刚度、垂向刚度响应的近似模型。在近似模型基础上,以质量最小为主要目标、1阶弯曲频率最大为参考目标,以滑移门扭转刚度和垂向刚度1阶扭转频率为约束,应用Hyperstudy中基于全局响应面法的多目标优化算法进行优化设计,使其实现轻量化目的。

基于内凹三角形负泊松比微结构的汽车B柱优化设计

为满足B柱多目标性能需求,设计了内凹三角形负泊松比微结构B柱。首先,采用单胞法推导新型微结构相对密度公式;其次,对3D打印微结构样件开展准静态压缩试验,以验证有限元模型的准确性;继而,以单位体积吸能量(SEA)最大、峰值力(PCF)和相对密度最小为目标,采用遗传算法(GA)获得最优微元胞结构参数。基于此,以质量最小为目标对B柱进行厚度优化,通过3种工况分析可得:相较于无夹芯碳纤维B柱,新型B柱后向弯曲位移降低5.28%;相较于无夹芯碳纤维B柱与碳纤维B柱,新型B柱侧向弯曲位移分别降低42.28%和48.05%,三点弯曲最大接触力分别提升80.08%和12.63%,三点弯曲位移分别降低0.02%和2.14%。

汽车电动尾门自动化集成试验系统开发与应用

汽车电动尾门耐久试验因工况多、周期长等特征,严重影响项目开发进程,为提升试验效率,开发了汽车电动尾门自动化集成试验系统。该系统利用Modbus TCP、TCP/IP、Text API等通信技术实现了对多种试验设备的自动化集成控制,并利用VI服务器实现了对试验关键数据的监测及试验程序的远程调试与控制。经验证,实现了试验效率提升30%的目标,对其他自动化测试有一定借鉴意义。

采用PD控制的变质量座椅悬架主动控制研究

针对座椅悬架负载质量的变化而产生的系统非线性,以及对座椅振动的有效控制等问题,提出了一种基于比例-微分(Proportional-Derivative,PD)控制的变质量座椅悬架主动控制系统。该控制系统建立在几个不同的控制器基础上,主控制器用于评估应在悬架系统中产生所需主动力的实际值,次级控制器用于计算信号的瞬时值,该信号通过其反向模型控制有源元件。建立主动座椅悬架系统模型,对主动座椅悬架控制系统进行设计。对不同负载质量的座椅悬架系统的鲁棒性进行仿真验证,对控制器参数进行优化设计,实现了主动座椅悬架自适应质量识别的精细控制。对优化设计结果进行对比验证,结果表明,质量变化对主动座椅悬架系统的动态性能影响显著降低。在100 kg质量负载时,EM3、EM5和EM6激励信号下,主动系统的座椅有效幅值传递率(Seat Effective Amplitude Transmissibility,SEAT)因子分别降低了49.81%、20.96%和29.85%,同时悬架行程分别降低了4.76%、33.87%和18.18%。所建立的主动控制系统显著提高了座椅悬架的性能,对变化负载质量具有更好的鲁棒性,为主动座椅悬架隔振性能研究提供了参考。

某车型车门护板卡扣的特性获取和仿真研究

为解决某车型车门护板卡扣脱落的问题,提出一种卡扣连接的简化仿真方法,基于卡扣拔出的自由落体试验,得到卡扣的动态黏性阻尼系数。将卡扣的静刚度参数、动态阻尼系数、失效参数代入简化模型,模拟车门高速关门,验证卡扣在车门强关工况下的失效情况。结果表明:卡扣连接仿真简化方法能有效预测车门护板卡扣的失效风险。

基于路面感知的工程机械铰接式液压转向系统性能优化

为了提高工程车辆铰接式转向系统的可靠性与稳定性,以转向油缸行程差最小和最大压力最小作为优化目标,采用粒子群算法对转向机构进行了优化。基于ADAMS和AMESim软件建立了包含同轴流量放大全液压转向感觉功能的机-液联合仿真模型,研究了优化后转向系统的动力学特性。仿真结果表明,满载工况下优化使转向油缸最大压力减小了15.5%,油缸最大行程差减小了22.2%,优化效果明显。试验研究了优化后的实际运行效果,分析了转向过程的油缸压力变化和行程差。研究结果对于减小铰接转向系统的压力振摆问题,降低转向能耗、提高转向稳定性和转向路感,从而提高工程机械的转向舒适度具有重要的指导意义。

基于感性工学的中式汽车座舱CMF设计与应用研究

目的:随着中国经济的蓬勃发展,中式风格在市场上越发受到关注。在国家层面上,作为文化象征的中式风格被唤起,其商业价值和文化价值被重新审视;在企业层面上,大量中国企业要想打造国际品牌,进行文化创新、形象创新和技术创新,就不能忽视品牌背后文化力量的支撑。文章基于感性工学相关理论,旨在实现中式汽车座舱CMF设计优化,为今后的相关设计实践提供借鉴。方法:收集、筛选中式汽车座舱CMF研究样本及感性意象词,通过感性意象尺度图的绘制和分析,得出研究样本与感性意象词汇之间的关系,指导方案设计;结合眼动实验和问卷调查的主客观评价,对中式汽车座舱CMF设计方案进行评估,确保中式汽车座舱CMF设计方案的合理性和客观性。结果:将感性工学相关理论运用到中式汽车座舱CMF设计实践中,有利于指导并优化中式汽车座舱CMF的设计思路。结论:进行中式汽车座舱CMF设计,将理性的感性工学和感性的CMF设计相结合,不断优化和调整中式汽车座舱的色彩、材料和表面处理工艺,有助于引发中国用户的情感共鸣。