麦弗逊悬架下控制臂疲劳寿命分析

基于虚拟仿真研究分析了某城市运动型多用途汽车(SUV)悬架下控制臂疲劳寿命问题,结合三维模型建立整车刚柔耦合动力学模型,利用该模型得到悬架下控制臂力载荷谱以及实际行驶工况下的极限载荷。建立悬架下控制臂有限元模型,以整车极限工况载荷建立下控制臂的边界约束,并运用模态分析证实了模型的可靠性。基于统计分析力载荷谱和Miner累计损伤法则,在疲劳分析软件Ncode中分析计算得到下控制臂的疲劳寿命云图与损伤云图,结果表明,某城市SUV悬架下控制臂的总寿命为4.78×105h,满足使用要求。

基于底盘系统台架验证的下控制臂球头销优化

作为重要的汽车底盘承力零部件,前悬架下控制臂承受和传递自轮胎到车身的路面冲击载荷,其强度及耐久性能表现直接关乎整车的使用寿命和乘员安全。以底盘系统验证过程中下控制臂球头销断裂问题为出发点,从多方面分析及横向对比排查产品本身及载荷强度问题;根据底盘系统试验结果对球头结构及表面热处理工艺等进行了优化,并通过了零部件试验验证。结果表明:控制臂球头销耐久寿命提升至少4.2倍,优化效果明显。

后双横臂独立悬架的下控制臂有限元分析

根据后悬架硬点坐标,建立双横臂独立悬架仿真模型.利用多体动力学理论,在加速和车轮上跳工况下,对下控制臂进行载荷分析;在相应工况下,运用有限元理论,对下控制臂进行有限元分析.分析结果表明,下控制臂满足设计要求.

单片冲压式汽车下控制臂轻量化优化设计

以某国产车型的焊接型下控制臂为结构轻量化设计对象,综合运用多种优化方法,设计出一款全新的单片冲压型下控制臂.该单片冲压型下控制臂在满足原焊接型下控制臂所需的各项性能的基础上,较原控制臂质量减轻33.3%,轻量化效果显著.

汽车悬架下控制臂的有限元分析

以某一具体的悬架下控制臂为研究对象,建立悬架控制臂有限元仿真模型。在有限元静力分析过程中,引入惯性释放原理,计算不平衡外力作用下结构的运动(加速度),通过惯性力构造一个平衡的力系,从而消除约束点反力对控制臂结构强度计算造成的应力集中影响。分析汽车悬架控制臂的静刚度特性,对悬架控制臂分别在拉、压工况下进行拉溃力和压溃力有限元分析。分析结果表明,此悬架控制臂满足静刚度特性和强度特性设计要求。

基于实测载荷谱的某全域车悬架下控制臂疲劳寿命研究

基于实测力信号载荷谱研究了某全域车悬架下控制臂疲劳寿命问题。建立下控制臂有限元模型,并通过模态试验证实了有限元模型的有效性。基于某全域车道路载荷谱采集试验,获得了悬架下控制臂力载荷信号,并对信号进行处理及分析,验证了力载荷信号的可靠性。以某全域车实际运行工况建立下控制臂边界约束,以实测力载荷信号为输入对其进行动力学仿真分析。综合动力学分析结果中的应力应变信号、修正后的局部应力应变法及兰德格拉夫损伤准则进行悬架下控制臂疲劳寿命计算,结果表明:某全域车悬架下控制臂总寿命为3.562×10^(5)km,符合设计要求,基于实际行驶载荷谱能够较为准确预估实际行驶疲劳寿命。

碳纤维下控制臂轻量化设计

以双横臂悬架的下控制臂为研究对象对其进行轻量化设计,为得到结构和碳纤维铺层参数对下控制臂刚度和强度性能的影响,采用了试验设计的方法。以下控制臂结构、铺层顺序和0°铺层占比作为影响因素,设计了三因素三水平正交表,研究它们对该下控制臂刚度和强度性能影响的主次顺序,并得到较佳的组合方案,将碳纤维下控制臂结果与原金属下控制臂进行比较。碳纤维下控制臂最大位移和最大应力均低于原钢质控制臂,失效因子小于1,且质量比原钢质下控制臂减轻了63.95%。结果表明,碳纤维下控制臂在轻量化的同时,其刚度和强度性能均满足设计要求。

轿车下控制臂锻造工艺分析

提出了轿车下控制臂锻造成形新工艺，对新工艺方案和设计要点进行了分析。经生产实践验证，它具有锻件尺寸精度高、表面质量好、节省原材料、经济效益好等优点。

乘用车下控制臂总成道路模拟试验开发

以乘用车下控制臂总成为研究对象,介绍其道路模拟试验方案及开发流程,包括载荷谱采集、道路模拟试验装置开发、台架迭代和耐久性试验等,重点介绍了下控制臂总成道路模拟装置的结构及其解耦原理。迭代及耐久性试验结果证明,下控制臂总成道路模拟试验方案及开发流程是有效的,所开发的下控制臂总成道路模拟试验装置能够成功模拟试验场道路试验。

分体式衬套下控制臂模态特性研究

为分析汽车悬架下控制臂系统振动引起的整车NVH问题,在模态分析的理论基础上,利用CATIA建立了分体式衬套下控制臂三维模型并导入ABAQUS进行了约束模态分析,获取其前6阶的固有频率和振型,通过分析找出设计薄弱环节进行了研究,为今后的设计提供一定理论依据。

基于OptiStruct的麦弗逊悬架下控制臂优化

针对麦弗逊悬架下控制臂的优化问题,为减轻其质量、增强其刚度,基于拓扑优化理论和有限元法,用OptiStruct对某铸造麦弗逊悬架下控制臂进行拓扑优化.在规定的体积内获得最佳的材料分布,使刚度最大.优化后重建CAD模型,并与原件的刚度和模态进行比较,结果表明该优化能减轻控制臂质量、增强下控制臂刚度。

后悬下控制臂多学科多目标轻量化设计

针对某后悬下控制臂的轻量化问题,首先采用有限元方法对该下控制臂进行模态性能分析,分析结果表明 其前第1阶模态频率和第2阶模态频率均大于轮胎的激励频率,满足模态性能要求。然后采用多点激励多点响应方法 对该下控制进行模态试验,试验结果表明其模态频率的仿真值与试验值基本相同。再基于后悬架系统动力学模型提 取该下控制臂连接点分别在后制动、跳动和转弯时的载荷,并且据此对其进行强度性能分析,分析结果表明其在3种典 型工况下的应力均低于其材料屈服强度,符合强度性能要求。又采用多学科多目标平台对该下控制臂的结构参数进 行优化分析,分析结果表明优化之后其前两阶模态频率值基本不变,其强度性能够满足设计要求,并且其总重量有所 减轻,达到了轻量化的目的,最后对其优化方案进行实车验证,验证结果表明其具有较高的可靠性。

基于稳健性的乘用车前下控制臂设计优化

本文对汽车前下控制臂的屈曲强度进行CAE分析及试验验证,并基于失效模式进行设计评审(DRBFM),发现球头球心相对于控制臂本体的垂向位置对屈曲变形的失效模式较为敏感。基于QFD和田口方法,通过设计优化,使产品性能足够抵抗制造公差的干扰,按照功能要求实现一种稳健的失效模式,并完成有效性试验验证。通过应用六西格玛设计理念,实现产品质量的先期策划。

基于铸铝工艺的悬架下控制臂可变壁厚优化设计

以采用铸铝工艺成型的汽车悬架下控制臂为研究对象,基于Opti Struct尺寸优化与CATIA曲面建构方法,开展可变壁厚悬架下控制臂的优化设计,并通过仿真分析与实车试验验证方案的可行性与可靠性,实现下控制臂的轻量化设计。本文提出的可变壁厚优化设计方法可为汽车其它零部件的轻量化设计提供参考。

汽车后悬架下控制臂的有限元分析与优化

以某车型后悬架下控制臂为研究对象,建立强度仿真模型。模型分析过程引入惯性释放方法,从而消除约束点反力对控制臂结构强度造成的应力集中的影响。本文通过对常见的6种静强度工况进行下控制臂的有限元分析,并针对强度不满足项进行结构优化,最终使得后悬下控制臂满足强度要求,为后悬下控制臂的设计提供参考。

基于机构运动学的多连杆悬架下控制臂优化

为实现某多连杆悬架下控制臂的轻量化设计,结合机构运动学和有限元优化方法,通过运动包络技术获得下控制臂的初始设计域,综合运用拓扑优化和尺寸优化技术确定下控制臂的优化设计方案。通过典型工况强度校核以及样车可行性与可靠性试验综合验证,实现了满足运动空间和强度要求下控制臂的正向设计。文章提出的优化设计方法能够为汽车悬架零部件的轻量化设计提供参考。

底盘下控制臂轻量化解决方案

汽车开发过程中,为能减少整车重量,使有限材料发挥最大性能,往往会涉及到轻量化以及拓扑优化。在满足汽车开发设计目标的同时,对零件提出合适的轻量化指导方案,有利于汽车制造成本节约及减少能源消耗。某车企在某车型研发初期,对车辆整备质量目标定义较为严格,对各零件轻量化设计提出了较高的要求。下控制臂是汽车底盘重要零件,通过拓扑优化方法,将下控制臂作为设计变量,使用有限元软件进行拓扑仿真,根据拓扑云图,结合控制臂不同位置的截面尺寸进行研究分析,提出较好的结构设计方案。

基于虚拟迭代的下控制臂载荷提取及验证

汽车底盘构件的可靠性和耐久性是汽车质量的关键因素,为了准确分析某皮卡车型下控制臂疲劳耐久性能,在Adams软件中建立整车刚柔耦合动力学模型,以实车采集试验场道路载荷谱为基础,通过虚拟迭代的方法获取下控制臂外接点载荷谱,为下控制臂疲劳耐久性分析验证提供参考依据。

全域车悬架下控制臂有限元分析及轻量化设计

为了提高全域车车辆悬架的性能,对全域车悬架下控制臂进行轻量化设计及强度校核。以某全域车悬架下控制臂为研究对象,对悬架下控制臂模态和控制臂在典型工况下的强度进行了有限元分析。设计了悬架下控制臂模态试验系统并进行了模态试验验证。对悬架下控制臂进行了轻量化设计并进行强度校核。首先,综合运用HyperWorks有限元软件建立下控制臂有限元模型,并进行自由模态分析,通过搭建悬架下控制臂模态试验系统对下控制臂构件进行了模态试验验证。其次,在此基础上,通过对全域车悬架下控制臂典型工况分析和归类,参考实际悬架下控制臂工作实况,添加下控制臂实际边界约束条件进行了典型工况强度有限元分析。然后,结合分析结果,选取下控制臂相关位置为信号测量点,在相关测量点位置粘贴应变片传感器,借助液压伺服系统,设计了悬架下控制臂强度试验台,对典型工况全域车下控制臂强度进行试验验证。最后,采用连续体拓扑优化中变密度法对悬架控制臂进行了轻量化设计。结果表明:悬架下控制臂模态仿真分析与模态试验振型一致,固有频率误差在8%之内;强度仿真分析结果与试验结果相对误差在10%以内;下控制臂轻量化后质量减少了19.1%,而最大应力值降低至少4%,保证了悬架下控制臂的强度性能。

基于制造工艺约束的悬架控制臂拓扑优化

基于拓扑优化理论和有限元方法,对一麦弗逊悬架下控制臂进行了拓扑优化分析,为满足优化结果的可加工性,优化中融入了制造工艺约束。优化结束后,根据优化结果的解读,在CATIA软件中生成控制臂三维CAD模型;并基于可靠性理论计算了优化前、后下控制臂的可靠度,分析了拓扑优化前、后控制臂的强度和固有模态。研究结果表明,在现有材料、工艺条件基本不变的情况下有效减轻了零件的质量,优化后的结构能够满足悬架性能及可靠度要求;该研究方法为拓扑优化技术在机械结构零部件优化设计中的创新应用提供了新思路,具有一定的工程指导意义。