一种汽车转弯时外后视镜及转向灯的自动控制装置设计研究

本文提出了一种汽车转弯时外后视镜及转向灯的自动控制装置设计研究方向,解决了汽车变道或转向时,无法重新调节外后视镜,将会产生视角盲区,导致无法看清后面车况路况,此时,即使驾驶员忘记开启转向灯,本装置也会自动开启转向侧的转向灯,避免与后面来车或行人发生碰撞,确保行车安全。

镂空镜柄的气动声学优化及试验

为了更好地体现后视镜的造型风格,某自主品牌在新车开发过程中,采用非常规的镂空镜柄设计。旨在通过仿真和风洞试验相结合的方法,对该后视镜镜柄的气动特性进行研究并优化,以降低车内驾驶员处的声学响应。经过仿真发现,原始镜柄造型存在严重的气流分离,并伴随严重的回旋涡流,对风噪非常不利,基于此提出2种优化方案,有效改善了镜柄处速度分布梯度和气流分离。试验结果表明:2种优化方案对声压级和语音清晰度有很好的改善效果,车内声压级分别降低0.21 dBA和0.18 dBA,语音清晰度均提高1.5%;与此同时,采用声学麦克风阵列成像准确定位到了啸叫所在部件和对应频段,通过改变表面粗糙度的方案,使优化方案二的贡献量进一步提升0.02 dBA和0.6%。研究结果不仅验证了该仿真方法在项目开发过程中的可信度,而且可为后视镜镂空镜柄的设计和优化提供参考依据。

基于最佳观感效果的电子后视镜图像处理方法

传统玻璃后视镜风阻风噪大,无法接入智能驾驶系统,所以电子后视镜取代传统后视镜已成为趋势。但电子后视镜使用鱼眼摄像机,所显示图像畸变大,无法像玻璃后视镜一样在近距离放大驾驶员所关注的视野,远距离缩小物体以此显示更多视野。通过对玻璃视镜放大系数和驾驶员视野角和物距的分析,得出适用于电子后视镜图像放大系数变换的方法,根据此方法对电子后视镜图像进行处理,以此达到显示最佳观感。实验结果证明,变换后的电子后视镜图像各处放大系数与玻璃视镜相差为9.52%,优于市面上仅经过鱼眼矫正的图像显示效果,在司机主观观感上能很好地提供“近距离放大外部环境,远距离更大视野”的功能,提高了驾驶安全性。

某SUV后视镜降噪设计与风洞试验验证

为研究后视镜镜臂对其产生的气动噪声的影响,针对某SUV后视镜采用脱体涡(detached eddy simulation)方法分析其流场和近场噪声特性。通过改变镜臂外形设计了两种降噪模型,在航空工业气动院FL-53风洞开展了3个后视镜模型的气动噪声风洞试验。结果显示:通过改变镜臂周围曲率,能够减小涡的尺度,改变涡脱落的方向,降低后视镜尾流区域近场噪声,且风速会影响部分频段的降噪效果;从远场指向性看,3个后视镜在尾流区声压级较大,降噪模型没有改变远场指向性。

汽车外后视镜造型对气动和噪声影响的风洞实验研究

为降低由汽车后视镜带来的气动噪声,本文以一简化汽车外后视镜模型为基础模型,提出3个不同造型改进方案:A造型模型镜身倾斜15°;B造型模型镜身倾斜30°;C造型模型将原圆柱形底座改为椭柱形底座。对4款造型外后视镜模型进行风洞实验研究,分析流场、空气阻力和壁面脉动压力随造型改变的规律。气动特性(流场和阻力)采用粒子图像测速仪(PIV)和六分量动态天平测量,声学特性采用壁面麦克风对侧窗平板的湍流脉动进行测量。研究结果表明:3个造型改进方案均可在不同程度上改善外后视镜尾迹区域流场品质,有效降低空气阻力和气动噪声。其中B模型阻力系数较基础模型降低18.4%,壁面脉动压力总声压级在中低频段可降低4.6 dB;C模型可降低阻力系数7.5%,总声压级可降低4.3 dB。

来流侧分隔板对后视镜尾部流场影响的研究

后视镜作为汽车安全行驶的重要部件,研究其尾部流场结构对汽车减阻降噪具有重要意义。基于粒子图像测速技术(PIV),分别测量了一般类后视镜钝体与带有来流侧分隔板的类后视镜钝体的瞬时尾部流场,在此基础上,展开了流场的统计学分析。时均流场表明,在来流侧采用分隔板削弱了后视镜的旋涡脱落强度,推迟了尾部分离区的形成。采用功率谱密度分布以及利用本征正交分解(POD)的方法研究2种类后视镜模型的尾流结构,分析表明:带有分隔板的类后视镜模型旋涡脱落频率有所下降,其尾部流场处于相对稳定的状态;在分隔板作用下,POD前两阶模态的能量占比明显降低,模态的空间分布出现了小尺度的旋涡结构,这进一步证实了分隔板对旋涡脱落的抑制作用以及对后视镜减阻降噪的积极影响。

浅谈汽车外后视镜轻量化材料选择

本文主要是从材料选择以及结构设计变更的可行性进行探讨。列举了外后视镜总成不同零部件使用的材料以及需要满足的相关性能要求。同时在更改设计时,使用有限元分析外后视镜总成的模态。并得出整体式支座分总成重量比分体式结构的重量要轻。但是整体式支座分总成的一阶频率比分体式结构的要低。最后对分体式支座分总成更改设计到量产的过程总结了相关流程。

基于STAR-CCM+的汽车后视镜空气动力学分析

为改善汽车后视镜空气动力学性能,建立了3种不同外形特点的后视镜迎风面模型。基于空气动力学原理,以阻力最小化为研究目标,应用CFD方法进行流场分布规律分析。研究结果表明:相较于类平板特征,类半圆柱体与圆锥体向前特征的迎风面外形绕流边界层分离滞后,背风面形成的漩涡区长度缩短,气流通流能力流畅,压差阻力的优化效果较好;通过改变后视镜外形,迎风面表面最大压力降低3.7%,绕流边界层分离点的气流方向与来流方向上的夹角降低15°,后视镜空气阻力降低23.5%。分析结果可为后视镜造型设计提供设计参考和理论支撑。

轻型卡车外后视镜振动改进设计

针对轻型卡车行驶过程中外后视镜产生振动的问题,采用有限元分析法分析了外后视镜产生振动的原因,从后视镜底座结构、后视镜底座材料和后视镜镜片质量三个方面给出了改进方案,并通过主观评价的方法验证了改进方案的可行性。

汽车后视镜国标与其他标准的差异及分析

本文主要介绍GB 15084-2013和FMVSS 111-2006、GSO 422/2005差异,从“一般要求和特殊要求部分”、“标签和标记部分”和“试验部分”等三个大方面进行研究,另外,根据差异及分析,并结合当下实际使用情况,对GB 15084-2013《机动车辆间接视野装置性能和安装要求》标准修订提供一些修改建议,从而为国内外制造商在设计、生产、制造汽车后视镜方面提供指导、为检测机构在汽车后视镜的检测方面提供帮助,进一步推动国标制修订工作。

汽车外后视镜基座自攻螺钉紧固失效问题研究

针对自攻螺钉在装配后视镜基座以及后续装配时出现的紧固失效问题进行了分析,主要研究了螺丝柱孔径、安装扭矩、环境因素以及材料对自攻螺钉拧紧失效的影响。研究表明:后视镜基座使用自攻螺钉进行装配,并选择安装扭矩为2.93 N·m、螺丝柱孔径为5.3 mm时,滑牙扭矩达到最大值,并且未出现螺丝柱开裂以及滑牙等问题;选择安装扭矩为2.93 N·m、螺丝柱孔径为5.3 mm时,当后视镜基座放置在试验室环境下42 d后,滑牙扭矩下降了15.23%;随着注塑温度的升高,产品的滑牙扭矩降低甚至出现开裂情况,同时材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量以及缺口冲击强度都大幅度降低。

车外后视镜造型对气动噪声影响的实验研究

针对车外后视镜引起的气动噪声问题,在吉林大学风洞实验室对某系列车型的5款后视镜做了实验研究。实验测量了60~120km/h 4种风速下5款后视镜尾流区域的8个监测点的气动噪声数据。结果表明,随车速的增高后视镜引起的气动噪声上升明显,且对后视镜尾流核心区域监测点处的影响最为显著。对比分析5款后视镜的造型特点,提取出5个对气动噪声有较大影响的造型因素。优化组合这些影响因素,可在满足整体造型效果的同时,有效降低气动噪声水平。

逆向工程中的参数化建模技术及应用

逆向参数化建模方法是在逆向工程的基础上,加入参数化技术形成的一种新的建模方法,该方法不仅有利于提取原始设计信息,重建更为精确的CAD模型;而且易于实现模型的参数化修改,推动产品的创新设计。简要介绍了逆向工程的概念和逆向参数化建模方法,以汽车后视镜为例,利用Geomagic Studio软件对扫描点云进行处理,拟合出特征识别后的初始曲面。通过参数转换功能把初始曲面导入Solidworks中进行编辑,最后得到汽车后视镜的参数化模型。实践表明这为反求模型的参数化建模提供了一种切实可行的方法。

汽车后视镜有限元分析及结构优化设计

为提高汽车在行驶过程中的安全性,必须对汽车后视镜的动态特性进行模拟与分析.采用ANSYS软件对汽车后视镜进行模态分析,得到了后视镜的五阶振动模态和频率,分析了其位移、变形大小及其动力学特性.基于强度分析结果,对其结构进行了优化设计.结果表明:该后视镜的模态频率偏低,变形、应变分布不均匀,对后视镜进行结构设计时需将其低阶弹性模态频率控制在一定阈值频率内.在保证后视镜总体体积变化不大的前提下,通过优化设计可使后视镜的最大等效应力降低30.5%.

差动组合抽芯的汽车后视镜支架注塑模设计

结合汽车后视镜支架的结构特点,应用UG NX设计了适用于该产品的双分型面注塑模具。应用计算机辅助工程技术分析及模具机构设计经验,选择了潜伏式浇口的浇注位置。针对难加工问题,成型零件采用镶件镶拼方式;针对脱模难问题,分别设计了不同类型的侧抽芯脱模机构,特别是同一位置的双向斜抽芯,创新性的设计了差动组合抽芯脱模机构。结果表明,模具结构设计合理,工作稳定。

汽车外后视镜流致振特性及其流动机理

采用双向流固耦合的方法对汽车外后视镜扰流进行仿真分析,对主要的振动形式进行阐述,探究其振动的机理。首先,研究了刚性后视镜模型,得到后视镜的阻力系数Cd和升力系数Cl,为流致振动的研究提供一个比较的基础,同时验证了仿真方案的可行性。再对流致振后视镜绕流进行数值模拟,研究流致振后视镜在不同来流速度下的振动特性,得到阻力和升力系数、振动的振幅、涡脱频率等参数随速度的变化趋势。结果表明:当涡脱频率与后视镜结构的固有频率接近时,可以引起后视镜强烈的振动,而且对振动强度的影响程度远远大于对风场强度的影响。

基于Moldflow的轿车后视镜镜框注塑工艺优化

以轿车后视镜镜框为例,根据行标QCn29017–1991,确定了后视镜镜框塑件8个抽检尺寸的尺寸公差。在Moldflow 2021 DOE功能的帮助下,采用田口方法筛选因子,建立了针对塑件尺寸公差影响产品合格率的两响应(优化目标)7因子实验方案。通过模流分析,分别确定了对2个响应影响最大的3个因子。选用响应面法中的Box-Behnken Design(BBD)实验设计方法,建立针对两个响应的两大组实验。根据实验结果利用Minitab建立分析模型并求解最优值。在考虑因子实际取值范围和工艺条件容易实现的情况下,分别求解两个响应取最小值时对应因子的取值。用Moldflow证明体积收缩率和翘曲变形量都大幅度降低。结果表明,利用Moldflow2021 DOE功能能快速筛选出对响应影响较大的因子,结合Moldflow的模流分析、响应面法和Minitab,无论是几个响应,也无论因子是否有交互作用,该法都能够快速有效地解决因子取值问题。该研究方法能够高效地解决复杂条件下工艺参数的取值问题,在不改变模具结构的情况下能够有效提高塑件产品合格率。

类后视镜钝体尾迹分析

后视镜是汽车前侧窗区域重要的气动噪声源,认识后视镜尾迹特征对研究后视镜气动噪声的产生机理有重要意义.搭建类后视镜钝体尾迹风洞试验平台,通过表面油流、热线风速仪和粒子成像测速仪(Particle Image Velocimetry,PIV)测量了类后视镜钝体的时均和瞬时尾迹.通过本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)识别后视镜尾迹中的大尺度相干结构.试验结果表明:受有限长度特征影响,后视镜尾迹与有限长柱体的尾迹特征类似,尾迹中存在交替涡脱落,尾迹涡脱落特征频率小于0.2.受端部下洗气流的影响,尾迹涡脱落特征频率在流向和展向分布不均.POD分析结果验证了交替涡脱落的存在,交替的涡脱落导致了尾迹回流区的流向和展向振荡现象.因此,后视镜尾迹与有限长柱体的尾迹类似,尾迹涡脱落主要受有限长特征的影响.

基于Moldflow的PC/ABS汽车后视镜翘曲变形优化分析

为了预测和降低翘曲风险,在模具设计及制造前,先利用Moldflow模流分析软件对产品的翘曲变形进行分析及预测。针对翘曲变形产生的三个主要因素(取向效应、冷却不均、收缩不均)逐一进行优化。通过调整模具浇口位置、优化冷却系统、调整注塑时的保压参数,使产品的翘曲变形量逐渐减小,最终达到质量要求。结果表明,采用PC/ABS共混物注塑制备汽车后视镜外壳的最优方案是:扇形侧浇口;凹模2条水路、抽芯1条水路、凸模3条水路的优化冷却;保压压力85 MPa,保压时间分10,5 s两段。最优方案条件下,翘曲变形量降低约35.0%,并依据最终方案进行了模具设计。

汽车后视镜气流噪声的数值模拟和实验研究

针对汽车后视镜的气流噪声问题,分析其产生机理和影响因素。以某汽车为例建立CFD(computational fluiddynamics)分析模型。根据大涡模拟模型和莱特希尔-卡尔方程,利用FLUENT软件进行数值模拟。针对模拟结果提出后视镜合理性设计的判断方法,找出后视镜构形存在的噪声问题,并提出修改的措施。最后,对修改前后分别进行数值模拟对比分析和实验对比分析。实验对比分析发现,修改后车内噪声最高可降低1.2 dB。