镁合金在商用车仪表板管梁上的应用

随着新能源在卡车领域的迅速发展,商用车车身轻量化以及外观品质也越来越受到重视。镁合金具有密度低、压铸性能优良等众多优点,在乘用车仪表板管梁等结构件已规模应用,但是在重卡领域仍是空白。文章通过采用压铸一体成型镁合金配合使用铝合金冲压件的方式,设计开发了一款重卡镁合金仪表板管梁取代原钢制管梁。结果表明,与钢制材料相比,镁合金仪表板管梁重量减少了53%,在制动、转弯及垂向冲击工况下仪表板强度安全系数分别提高了10%、30%、50%,刚度提升了30%。

铝-塑混合型仪表板横梁的应用研究

在新能源汽车蓬勃发展和减重减排的全球环保大趋势下,仪表板横梁的轻量化技术正在被不断完善和应用。对于主流的钢制仪表板横梁,结构减重带来的轻量化贡献毕竟有限。而随着镁合金横梁、铝合金横梁的成熟应用,以轻金属与高强度塑料混合形式的仪表板横梁在轻量化方面表现出独有的优势。本文就以一种铝制CCB为研究对象,将其主要支架改进为塑料材质,并对改进后的重量、性能和工艺可行性进行了分析研究,为铝-塑CCB的开发应用提供了借鉴。

汽车仪表板横梁设计及模态分析

文章介绍了在汽车仪表板横梁设计开发过程中,材料选择、横梁主副管梁及其他安装支架等结构设计的重要参数。针对车辆在路试时常出现的异响问题,在设计过程中考虑仪表板横梁的模态,避让发动机怠速工况的固有频率与仪表板横梁模态频率相近产生共振异响,通过计算机辅助工程(CAE)软件分析某汽车仪表板横梁总成模态,并结合公司内部相关标准,得出设计的横梁满足设计要求,避免后续因异响问题产生横梁的修模费用,旨在为后续同类结构设计提供参考。

基于ANSYS的汽车仪表板横梁焊接支架模态分析

采用有限元分析软件ANSYS对汽车仪表板横梁焊接支架进行模态分析,得到支架的前6阶固有频率和振型。结果表明,横梁支架低阶固有频率远离汽车发动机的怠速激振频率,不会出现整体共振现象;横梁支架结构优化时,要重点考虑驾驶舱面板左右安装支架、中部左右连接支架以及离合器踏板支架等构件。

仪表板横梁结构参数对振动特性的影响规律

仪表板横梁总成的振动性能是整车NVH性能的一个重要评价参数。采用有限元软件Optistruct对等径二维弯管仪表板横梁总成进行模态分析,得出横梁系统的模态参数;基于有限元分析模型,通过正交试验,分析仪表板横梁圆管梁厚度和外径、前上支架厚度等结构参数对振动特性的影响规律。结果表明,圆管梁厚度是最关键的结构参数,前上支架与车身连接点位置以及前上支架厚度和H型支架厚度对横梁总成振动性能也有明显的影响。根据分析所得的影响规律,以横梁三个零件厚度为设计变量,在Optistruct中建立数学模型并对横梁总成进行结构优化,使得仪表板横梁系统重量、固有频率和刚度之间达到了较好的平衡,改善了仪表板横梁总成振动特性。

汽车仪表板横梁系统固有振动特性研究

测量了横梁系统在车身安装状态下的固有振动特性,并通过有限元计算得出横梁系统的模态参数,结果确定了横梁系统刚度较差的原因与横梁骨架和车身前围板刚度不足有关;然后基于有限元模型分析了横梁系统主要零件的板厚对固有频率、质量的灵敏度,发现不同零件对横梁系统的固有频率和质量影响程度存在差异;最后在OptiStruct中建立数学模型并优化零件板厚,使横梁系统总质量、固有频率和刚度之间得到了较好的平衡,改善了横梁系统的固有振动特性。

仪表板管梁设计要点浅析

对仪表板管梁结构设计中各种设计要点进行了归纳与剖析。论述当前仪表板管梁设计的发展现状,将各种设计要点归纳为材料选择、结构设计要点、性能要求三大类别,并分别结合设计实例进行详细论述。总结的各设计要点,是基于深入的理论研究并结合广泛的实践经验。

基于遗传算法的汽车仪表板横梁参数优化

节能、安全和环保是汽车工业的发展方向,汽车轻量化是实现节能减排的重要手段,以重量为目标的汽车零部件结构优化设计对减轻零件重量、提升整车性能具有重要的工程意义。以上汽通用五菱股份有限公司某车型仪表板横梁总成结构为研究对象,利用有限元分析方法对汽车仪表板横梁进行性能分析,通过正交试验方法找出对汽车仪表板横梁重量和振动性能影响较大的因素,并利用遗传算法进行结构参数优化。结果表明,在不影响各项性能的前提下,通过优化设计方法,该仪表板横梁总成减重9.96%,取得了较好的轻量化效果。

基于Isight的仪表板横梁优化

在汽车仪表板横梁(Cross Car Beam,CCB)的设计开发初始阶段,选取一些设计参数作为设计变量,利用SFE建立针对这些变量的参数化模型,选取适当的DOE正交矩阵列表输出参数化模型.使用Kriging方法构建性能结果的响应面近似模型,通过主效应和贡献量的对比分析发现圆管梁的直径和壁厚是最关键的设计变量,为仪表板横梁的设计提供指导.借助Isight优化算法在整个样本空间中寻找最优结构设计并进行虚拟仿真验证,从而得到最优的实际产品结构.

轿车白车身顶盖前横梁柔性抓具结构设计与分析

针对现有轿车顶盖前横梁抓具多为单车型定制专用抓具,造成设备使用率低、生产成本高的问题,设计了轿车顶盖前横梁柔性抓具结构,通过对抓具夹取位置的选择,实现抓具的柔性化,即一种型号的抓具可对多种不同型号的轿车白车身顶盖前横梁实施抓取、升降等操作。利用CATIA三维建模软件建立轿车顶盖前横梁柔性抓具的三维模型,对结构进行了有限元仿真分析。结果表明,所设计的轿车白车身顶盖前横梁柔性抓具稳定性和可靠性满足生产要求。

铝合金仪表板横梁结构设计与分析

针对某豪华车钢制仪表板横梁减重需求,采用铝合金材料开发新的仪表板横梁。依据铝合金材料特性和横梁零件结构特点,合理选择材料、制造工艺,完成仪表板横梁的结构设计。对方案进行结构优化、模态频率和碰撞安全性能分析。结果表明:采用铝合金材料设计的仪表板横梁满足模态、碰撞性能要求,实现了减重目标。

车辆仪表板横梁轻量化设计

以一汽红旗某车型仪表板横梁总成结构为研究对象,利用有限元的方法对车辆仪表板横梁进行性能分析,首先利用连续变截面(TRB)结构的特点对横梁管梁进行分段,通过中心组合试验方法建立横梁性能的响应面模型,并利用遗传算法进行结构优化;再次对横梁支架进行灵敏度分析,找出对横梁性能影响不大的因素作为优化变量,通过Hammersley试验设计并建立Kriging近似模型,利用多目标遗传算法进行结构优化。结果表明,在不影响各项性能的前提下,通过优化设计方法,使该仪表板横梁总成减重率达7.05%。

基于Nastran的汽车仪表管梁模态分析与优化

针对某型汽车的仪表管梁展开计算模态分析与优化。网格划分关注了材料属性、网格质量、焊点设定以及约束状态,提高了仿真计算的精准性。通过Nastran计算得到管梁的前十阶模态,其中全局弯曲模态频率与汽车怠速频率非常接近,影响振动性能。对管梁进行灵敏度分析后找到关键部件,并利用优化算法得到最佳设计参数。优化后的管梁全局模态频率得到提高,避免了怠速共振。模态试验验证了共振性能的提升和有限元仿真分析与优化的准确性。

基于OptiStruct的仪表板横梁模态分析及轻量化

利用OptiStruct的尺寸和形状优化方法,对某车型的仪表板横梁的厚度和管状横梁的形状进行优化设计,保证一阶垂向模态和一阶侧向模态性能的同时,进行最大化减重。结果表明,仪表板横梁总共横梁减重1.445 kg,减重百分比为19.3%,实现了轻量化设计。

动刚度分析在转向系统动态特性研究中的应用

介绍了汽车仪表板横梁(CCB)动刚度的基本概念与理论。采用锤击法进行瞬态冲击激励,测量结构的振动响应,得到加速度频响函数曲线。通过后处理确定其动刚度,并分析出动刚度不足的频率范围。通过测试分析得到方向盘与转向柱组件和CCB管梁的约束模态参数,对模态结果和动刚度曲线进行分析,验证了转向系统的性能合理性。

考虑冲压工艺约束的车身骨架断面形状优化

在汽车概念设计阶段,为快速评价车身性能,车身常由薄壁梁搭建而成,本文中对其关键技术薄壁梁复杂断面的形状设计进行研究。首先,推导了开口、单室、双室、三室和四室等复杂断面的力学特性计算公式。其次,对冲压工艺约束,包括最短线段、拔模角、倒圆角半径,和装配条件等约束进行了数学定量描述。再次,在弯、扭惯性矩和冲压工艺约束下,对断面形状与板厚进行了优化,实现了断面面积最小化。最后,通过算例验证了该方法的有效性。

商用车仪表板横梁模态分析与验证

本文提出了对于仪表板横梁(CCB-Cross Car Beam)单独子零件模态分析方法,探索并总结出正确的物理试验方法。通过对比有限元分析与物理试验的结果,得到了二者的差值,此差值可以使仪表板横梁前期设计时模态CAE目标值更加合理。本文的研究对于其他仪表板横梁的开发具有一定的指导意义。

浅谈乘用车仪表板横梁轻量化技术

近年来,轻量化技术越来越多地被应用于乘用车仪表板横梁。基于A2MAC1系统对仪表板横梁进行抽样统计分析,探讨了仪表板横梁轻量化材料的技术现状。针对现阶段最先进的轻金属与非金属复合材料混合型仪表板横梁进行了分析。

某商用车仪表板横梁的模态静刚度分析与验证

对某商用车仪表板横梁(CCB-Cross Car Beam)进行研究,提出了一种模态分析与静刚度分析方法。通过对仪表板横梁的有限元分析,结合相对应的设计规范,得出满足规范的CAE分析结果。同时探索并总结出与之对应的试验验证方法,证明了仪表板横梁有限元模型与模态静刚度分析的准确性。并且找出物理试验与有限元分析存在些许误差的原因,对以后仪表板横梁的设计开发提供一定的参考。

汽车仪表板横梁轻量化技术简介

为实现汽车轻量化,国内外各大整车厂对仪表板横梁进行了不同程度的开发和应用,包括轻质铝镁合金、全塑和轻质金属+塑料混合型。仪表板横梁作为汽车重要的功能集成和承重架构件,其工程设计直接影响整车的安全和舒适性能。本文针对现阶段仪表板横梁先进的轻量化设计方案进行了成熟度、技术壁垒、优劣势的详细分析,为车型仪表板横梁的材料选型提供参考。