碳纤维复合材料的FSAE赛车车架轻量化仿真分析

为提高FSAE赛车在比赛时的速度并达到减少污染尾气排放和节约能源的目的,设计者一直试图使用新材料完成赛车车架结构的轻量化设计。为此,使用碳纤维树脂基复合材料HTA/6376C,依据复合材料层合板设计原则进行铺层设计,开展FSAE赛车车架的轻量化设计。首先建立了车架的有限元模型;然后根据赛车实际运用时的典型工况施加载荷,利用有限元分析软件求解并确定了危险点;最后基于最大应力准则对危险点进行了强度校核。研究结果表明:在满足强度要求的基础上,车架结构减重近11%,达到了较好的轻量化效果;研究结果为FSAE赛车车架轻量化设计的新材料选取提供了基础数据。

单座小型赛车车架设计与仿真

单座小型赛车广泛用于各游乐场所、汽车竞赛以及赛道日活动,由于产量低、用途单一且不能合法上路,故无需遵守量产车的设计原则和相关法规,设计空间较大。这种赛车通常注重加速/制动性能以及操控稳定性,其中中国大学生方程式汽车大赛(FSC)是单座小型赛车的代表产品。车架是单座小型赛车的重要组成部分,绝大多数的赛车零部件都需要安装在车架上。本文以中国大学生方程式赛车规格的单座小型赛车车架为研究对象,设计一副具有足够刚度和强度的车架并进行优化,基于UGNX和ANSYS Workbench软件平台,分别建立车架三维模型和有限元模型,计算车架弯曲刚度和扭转刚度并完成模态验证。

高速电梯轿架启动工况的水平瞬态动力学分析

为探究高速电梯启动工况的水平瞬态动力学特性,以高速电梯轿架为研究对象,基于ANSYSWorkbench有限元软件仿真了轿架启动工况下的瞬态应力、瞬态变形和水平振动加速度,同时,对高速电梯轿架水平振动特性进行了实验验证。研究结果表明:高速电梯轿架上梁、下梁和直梁等三大关键部件满足强度、刚度要求,并且通过实验测得的水平振动加速度曲线变化区间与仿真分析所得水平振动特性的振动加速度曲线变化区间对比,两者基本一致,从而验证了仿真结果的正确性,为高速电梯运行过程中的舒适性研究提供了一定的借鉴。

电梯不同承载状态时的结构性能研究

电梯随着城市化建设、高层建筑的普及成为人们广泛使用的特种设备,其安全性对人们的生产生活具有重要的影响作用。电梯的结构复杂,在使用过程中面临多种不同的承载状态,对其结构的承载性能具有较高的要求。针对电梯的结构性能,采用ANSYS有限元仿真的形式对满载、超载、偏载状态时的应力分布进行计算分析。结果表明,轿架组件中上梁和下梁的最大应力出现在超载工况时,立梁的最大应力出现在偏载工况时,轿架组件的强度均满足电梯的使用安全需求。在电梯的设计使用过程中,应据此对不同的结构组件进行承载性能分析,以保证电梯的运行安全。

汽车轻量化车架研究

文章根据车架的不同承载要求和使用环境,经过Adams有限元分析,发现左控制臂前安装点载荷过大等问题,经过结构优化,合理选择轻质高强材料,并通过材料性能优化和结构设计,实现车架的轻量化,并运用有限元分析对车架结构进行精细化设计,实现结构轻量化与性能优化的双重目标。汽车轻量化车架的研究是一项长期而复杂的系统工程,需要不断探索和创新。通过深入研究轻量化材料、工艺和设计方法,将为汽车工业的可持续发展注入新的活力。

大功率内燃机低合金高强度结构钢车底架焊接裂纹控制研究

为研究大功率内燃机车底架焊接裂纹的控制方法,以Q460E材质车底架为研究对象,对一种常用药芯焊丝频发结晶裂纹的主要原因进行分析,借助实心焊丝ER50-6作为打底对这种常用药芯焊丝的焊接工艺进行改良。结果表明:常用药芯焊丝中Ni含量的高低可以直接影响焊道裂纹出现的频率,加入实心焊丝ER50-6作为打底并采用不同工艺优化后,焊接表面裂纹率可以由37.7%降低为5.1%。

中小吨位起重机车架生产线设计

随着工业化的快速发展,起重机在物料搬运、建筑、制造业等领域的应用越来越广泛。传统的中小吨位起重机车架生产线存在一些问题,如工艺流程烦琐、效率低下、安全隐患较多等。这些问题影响了生产效率和产品质量,同时增加了企业的运营成本。合理设计生产线,可以提高生产效率、降低能耗和成本、保障安全性和环保性,为企业的可持续发展提供有力支持。鉴于此,分析中小吨位起重机车架的作用、构成以及生产线设计,以期为相关人员提供参考。

基于FSAE车架的自由模态分析与试验

为确保大学生方程式汽车大赛(FSAE)赛车车架在实际应用中的稳定性与可靠性,同时实现轻量化并满足严格的安全标准,设计团队使用CATIA三维设计软件构建车架模型,并在ANSYS软件中进行有限元分析,以预测车架在不同工况下的动态响应。通过精确构建车架的三维模型并设定合适的材料属性和边界条件,以获取车架的固有频率和振动模态。为了验证仿真结果的准确性,通过模态试验测量了车架的振动响应,并将实验数据与仿真结果进行对比分析。试验结果证实了有限元分析在预测车架自由模态特性方面的精确性,验证了所采用分析方法的有效性,并为车架设计的进一步优化提供了坚实的理论基础。

直跑现浇汽车坡道盘扣模架施工

直跑段汽车坡道施工中利用盘扣模架自稳定系统能够有效解决倾斜结构带来的施工难题。本研究依托北京市某工程的汽车坡道施工,从坡道板荷载统计、立杆受力分析、施工组织过程和施工方案入手,校验确认模架在倾斜状态的安全可靠性,针对底平、上斜结构,底顶同斜率结构,底斜、上平结构的3种模架支撑形式,对模架的主要节点进行简要分析,旨在提高不同形式直跑现浇汽车坡道模架支撑的施工效率与施工质量。

基于5G技术长丝整经工厂智能化改造

基于5G高带宽、低延时能力,整经设备、AGV采集的大数据可实时传输到数据处理中心,通过后台智能分析算法的快速分析,生成业务所需的数据,达到无人化、精细化、智能化生产的要求。根据拓扑图,规划控制层,以便于各模块的功能设计。设计经轴专用AGV小车以及配套的管控系统,对经轴的运输、存储等环节实现自动化、智能化管理,减少了生产现场人员配置,为企业降低了生产成本;规范生产现场管理以及各工序等业务流程化、规范化,合理选择适用的智能化AGV小车、智能机械手以及配套的管控系统,对丝饼的自动挂取、挂丝车的自动运输等环节实现自动化、智能化管理;规划生产车间功能性区域,在人工作业区域设计人工辅助上料工位和自动上料工位,与智能机械手配合,实现机械手自动挂纱动作。该研究为其他企业旧车间智能化改造、新智能工厂规划提供了有力参考。

外加载荷条件下框架结构的有限元分析

以某高铁接触网参数测量装备车体框架为分析对象,运用三维软件建立实体三维模型,并通过ANSYS对车体框架进行在外加载荷状态下的静力学分析,探究车体框架在外加载荷工况下的受力特性。通过静力学分析,得知车体框架的选型满足强度和刚度设计要求。最后根据结构的实际受载情况,对车体框架进行了预应力条件下的模态分析,通过对前6阶模态振型云图分析,得知了车体框架结构的低阶固有频率范围,为驱动电机的选型及对结构的进一步优化提供了参考。

铁路货车大型铸钢件清理智能化解决方案

结合铁路货车大型铸钢件摇枕、侧架清理作业的实际情况,对清理工序进行了工位制、节拍化设计,在融合3D视觉、机器人、安全环保、系统集成与控制等技术的基础上,提出了一种行业通用性较强的铸钢件清理智能化解决方案,包括准备工位、智能切割单元、人工切割单元、智能修磨单元、人工焊磨单元、智能物流单元、安全环保单元、浇冒口收集系统等,并将其组成一条铁路货车铸钢摇枕侧架智能切割与修磨产线。经作业验证,该方案提高了作业质量,降低了人工作业强度,且作业环境良好,经济可行。

基于蜂窝铝板的FSAE赛车半单体壳车身结构设计与研究

针对FSAE赛车车身结构设计中碳纤维单体壳车身制造工艺复杂、成本高以及传统钢管桁架式车身扭转刚度较低的问题,提出了一种基于蜂窝铝板的新型单体壳车身结构,以实现高扭转刚度和低制造成本的目标。确定了车身扭转刚度和总质量的设计目标,并通过人机工程设计确定了车身的基本尺寸;采用有限元分析方法得出了最优的铺层方案,并对车身在各工况下进行了强度校核分析。研究结果表明,铝合金半单体壳车身具有良好的扭转刚度和轻量化水平,是一种性价比优良的新型车身结构,可替代传统的钢管桁架式车身。本研究为FSAE赛车提供了新的车身设计思路。

浅谈C70E型敞车下侧门门缝间隙控制

针对C70E型敞车下侧门组装在生产过程中存在的门缝间隙超限问题,文章分析了产生此问题的原因并研究了控制手段,探索出了减少下侧门门缝间隙超限的方法和措施,提升了C70E型敞车整车一次交验合格率和生产效率。

方程式赛车车架等效载荷解析研究

车身骨架是方程式赛车主要的承载构件,是构成赛车主体的主要部件,其中发动机总成、变速器、水箱、悬架等都必须在车架上得到可靠的安装与连接。要求其在制动、起动、扭转工况下,车架的变形不会影响到各赛车的重要部件在车架中的安装,以及其各管件及连接点不会因受力而受到破坏,为此需要对车架进行等效载荷的分析和计算,分析结果可为后续车架优化提供数据支持和理论基础。

基于气辅工艺车门扶手骨架的热流道模具设计

根据车门扶手骨架产品的形状与技术要求,设计了基于时序阀控制的三点针阀式热流道模具,采用了潜伏式牛角浇口进胶,结合CAE技术对塑件进行气辅成型分析;在动模处设计了溢料井的结构,在定模侧设计了模内热切机构,使得溢料口与产品自动分离;T1区域为产品的外观面,厚度为22 mm,长度达265 mm,采用气辅成型工艺,解决了此处壁厚过厚的成型问题;T3区域位于产品的侧面,有4处厚度为1.2 mm的加强筋,与水平方向成7.5°的夹角,设计了“斜滑块+斜导柱”的抽芯机构;T4区域为两处带侧向通孔的卡扣特征,设计了“斜顶块+斜顶杆+万向滑座”脱模机构;T2区域位于产品的底部,有多处的boss柱结构,设计了分段式的司筒顶出结构,增强了司筒的强度;顶出系统中采用两个固定在动模B板上的方形液压缸形成平衡推出,在顶针板上设计了4组定距拉杆的结构,形成了二次顶出,解决了分段式司筒顶出距离不足的问题;冷却系统方面采用了“直通式与隔水片式”水路。试模后,该模具各运动机构无干涉,产品T1区域的表面质量良好,为相关气辅模具的研发,提供了有用的参考价值。

基于CAE的车架强度和扭转刚度分析

车架的静强度和扭转刚度是评价车架质量的重要指标。采用Creo软件建立车架的三维模型,利用Hypermesh和Abaqus进行有限元分析,研究了焊缝实际建模和焊缝用绑定接触建模分别采用质量单元和集中力加载对结果的影响。研究表明:焊缝实际建模和焊缝用绑定接触建模并不会影响车架的结构强度,但是会影响车架的整体扭转刚度;强度分析用质量单元或集中力代替配重件,对车架的结构应力结果没有太大的影响。

基于高斯混合模型的汽车车架纵梁故障监测方法研究

针对现有汽车车架纵梁故障监测方法效果不佳的问题,提出基于高斯混合模型的汽车车架纵梁故障监测方法。首先利用传感器采集汽车车架纵梁数据,并对其进行预处理。然后基于主成分分析法完成数据降维,在T统计故障监测的基础上引入高斯混合模型设计了一种汽车车架纵梁故障监测方法,通过将T统计控制限、SPE统计量控制限与设置阈值比较,实现故障监测与识别。实验结果表明,该方法对汽车车架纵梁故障监测的准确率达到94%以上,并且不受月份条件的影响,优于对比方法,证明该方法实用性强、故障监测准确率高。

电动汽车车架及电池箱轻量化设计研究

随着环保意识的提升,人们越来越追求绿色低碳出行,新能源汽车已成为未来交通发展的主要方向。目前纯电动汽车常用的电池,均存在比能量和比功率偏小的问题,制约了电动汽车加速性能的提高和续航里程的增加,轻量化设计对于节能减排和提高电动汽车的动力性能具有重要的意义。本文主要研究通过结构优化对电动汽车车架及电池箱进行轻量化设计,首先在SolidWorks中对某型纯电动乘用车的车架和电池箱进行建模,并利用simulation做了静应力分析,确定优化设计的空间,通过分析结构特点确定车架采用拓扑优化,电池箱采用尺寸优化的方法进行轻量化设计。车架在拓扑优化的过程中,从相对质量密度的等值图解中看到可以移除的材料多在梁的中部,因此在优化设计时采用中空的型材,壁厚5mm,同时车架前后的横板用横梁代替,并增加了圆角过渡,减少应力集中。优化后的车架通过静应力分析验证了其强度和刚度,优化后车架的质量为154Kg,减重76.6%。电池箱主要对电池定位壳、内箱体和外箱体进行壁厚优化,取不同典型工况下得到的符合许用应力范围的最小壁厚中的最大值,最后确定优化后的电池定位壳壳厚T定=1mm,优化后质量为1.75 Kg,减重74.89%;内箱体侧板厚T内=4mm,优化后质量为30.85 Kg,减重40.28%;外箱体侧板厚T外=4mm,优化后质量为19.59 Kg,减重46.2%。研究可为同类电动车的轻量化设计提供参考。

浅析一种乘用车铝合金后地板框架试制方案及可行性研究

文章针对一种乘用车铝合金后地板框架试制方案及可行性进行了系统的研究。通过技术要求的提出、结构设计、工艺方案的制定、质量验收等过程,得出结论,该后地板框架产品尺寸精度高,承载能力强,解决了汽车零部件产品尺寸与性能问题,并且通过挤压、冲压、焊接等全工艺过程的系统研究,为整车规模化制造提供了解决方案,促进了汽车零部件产品的规模化生产和应用。