某乘用车仪表横梁下沉导致机舱内干涉问题研究

现代汽车用仪表横梁往往因轻量化设计,导致加载过重而出现各类下沉问题,造成各种管类、线束安装不良以致风噪、异响等问题。尤其在进入量产后由于设计更改难度大,此类问题一直困扰着各大主机厂。本文以实际量产实际为例,详细分析了某车型汽车仪表横梁下沉导致机舱内干涉的原因,制定了多种对策及方案,在其中进行比对分析,找寻最简易、低成本的方向,并验证了方案的可行性和效果,给各位业内人士题共一种可行的思路。

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。

汽车仪表板横梁轻量化设计方法

汽车仪表盘总成是内饰系统的重要组成部分,在当前汽车电子化应用更加广泛的背景下,仪表盘结构更加复杂,对横梁轻量化设计提出了更高的要求。文章在简要概述汽车仪表板轻量化目标基础上,说明了当前技术体系下不同类型材料仪表板横梁轻量化的主要技术类型,提出了利用有限元模型进行轻量化设计的基本方式,以此为设计工作的开展提供参考,为提升整车轻量化水平起到积极的促进作用。

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。

某低速载重货车仪表板横梁的优化改进

对某低速载重货车在匀速50km/h时仪表盘的振动数据进行了采集,通过频谱分析找到了引起仪表盘振动较大的频率。同时也对仪表板横梁进行了试验和仿真的模态分析,通过对比主要的模态振型,验证了有限元模型的正确性,也找到了引起仪表盘振动过大的原因。通过对驾驶室TB的模态分析可得,仪表横梁的振动位移大与刚度低是造成仪表盘振动较大的主要原因。于是提出了两种优化方案,对两种优化方案在相同工况进行了仿真分析,通过对比两种方案的结果,得方案二的效果更好。此优化方案为仪表横梁的后续优化与改进提供了方向。

激光寻位技术在商用车仪表板横梁焊接上的应用

某仪表板横梁采用自动化焊接,为消除焊缝位置偏移对焊接质量的影响,需要探究焊缝跟踪的控制方法及应用。研究和对比了几种常用焊缝跟踪的控制方式,将激光寻位技术在某商用车仪表板横梁自动焊接上实现应用,从方案设计、系统架构、工作过程、使用效果等方面进行了阐述。经实际生产验证,激光寻位技术有效实现了对焊缝的跟踪定位,通过反馈和纠正焊接机器人运动轨迹,提高了仪表板横梁焊接精度,为提升驾驶室内饰装配质量提供了有力保证。

挤压镁合金汽车仪表板横梁骨架的设计与分析

为实现汽车轻量化,对钢制仪表板横梁骨架总成进行了镁合金替代设计。依据制造工艺将镁合金仪表板横梁骨架按挤压件和冲压件分别设计,并确定了镁合金材料及连接工艺;建立镁合金仪表板横梁骨架总成的有限元模型,进行模态对比分析和碰撞侵入量分析;建立仪表板横梁管材的弯曲仿真模型,模拟管坯的弯曲成形。结果表明镁合金替代设计满足仪表板横梁的轻量化、整体模态、碰撞安全以及可制造性的要求。

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。

仪表板横梁支架焊缝设计质量评价方法

在研究仪表板横梁支架(CCB)焊缝分布及焊缝长度的基础上,建立了CCB数值模型,采用局部计算模型对CCB焊接残余应力分布情况进行了分析。结合CCB的工作应力情况,将CCB两管的焊接残余应力与路谱载荷进行耦合计算,得到了CCB的内部应力分布,并确定了焊缝安全系数范围,建立了CCB焊缝设计质量评价方法。利用该方法可预测焊后残余应力。

TRB结构的某车型仪表板横梁轻量化设计

为了实现某车型的仪表板横梁轻量化设计,利用CAE和连续变截面板(TRB)结构的特点对目标横梁进行优化设计。首先在有限元软件ANSYS中通过APDL的参数迭代,在满足仪表板横梁刚度的前提下将厚度截面的横梁管优化为连续变截面管。其次通过各支架部件的模态因子来定量分析各部件减重对仪表板横梁模态的影响,以明确支架零件的减重方向。最终仪表板横梁整体减少质量9.65%。

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。

镁合金仪表板横梁开发和研究

本文基于钢铁仪表板横梁结构开发镁合金仪表板横梁,建立了镁合金仪表板横梁静态分析模型。为验证镁合金仪表板横梁振动特性,对比了镁合金仪表板横梁和钢铁仪表板横梁模态,得出镁合金CCB一阶频率高于钢铁仪表板横梁;为验证仪表板横梁刚度,进行了二者垂直方向2g重力加速度分析;基于灵敏度理论提出了镁合金仪表板横梁尺寸继续优化方案;针对镁合金仪表板横梁主管梁进行弯曲模拟和工艺研究,根据指导工艺完成了样件的试制,样件比原件减重60%,且NVH性能优于原件。

塑料仪表板横梁的设计与成型优化研究

在"以塑代钢"的轻量化需求的背景下,对金属制仪表板横梁总成进行塑料代替设计。依据塑料的成型工艺要求对仪表板横梁总成进行整体设计,使其实现一体化的目标。为了满足制造工艺需求及各项性能试验需求,文章基于Moldflow软件和分子扩散理论,建立塑料仪表板横梁的有限元模型,确定材料并分析影响其性能的重要指标熔接痕的强度,在零件设计、模具、工艺等各方面对其进行优化设计。最后通过实际注塑生产零件,通过震动耐久试验和气囊爆破试验,验证了塑料仪表板横梁的结构设计和制造工艺的有效性,具有一定的实践指导意义。

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。

某商用车仪表板横梁模态和静刚度分析

对某商用车仪表板横梁(cross car beam,CCB)有限元分析过程进行研究,提出了仪表板横梁模态有限元分析的简化方法,并根据仪表板横梁设计规范,对仪表板横梁进行模态分析和静刚度分析,同时对未满足仪表板横梁设计规范要求的结构进行优化和加强,使之满足设计规范要求后,在试验条件不足的情况下,通过简易的仪表板横梁模态试验和静刚度试验,来验证仪表板横梁有限元模型和带上各个内饰件后仪表板横梁的一阶整体模态仿真结果的准确性,为整车强度、刚度和碰撞等仿真分析提供准确的仪表板横梁有限元模型。

基于TRIZ理论的仪表板横梁优化设计

基于TR IZ理论对目标问题进行分析、融合,利用TR IZ理论的解决问题思路。计算机首先建立仪表板横梁模型,以有限元分析为手段进行虚拟模型网格划分,改变约束条件对仪表板横梁进行模拟运算,计算出横梁在发动机怠速时的一阶模态的固有频率,应力分布等。参考分析结构,进一步优化仪表板横梁的结构设计。提高横梁的刚度和空间位置布置合理性,确保在高固有频率、高结构强度的基础上,尽可能地减轻产品结构的质量,减少生产成本,实现功能设计。

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%。

某车型仪表板横梁模态分析与优化

仪表板横梁在设计过程中需要考虑模态,避让发动机怠速工况的固有频率,解决怠速工况方向盘抖动问题,通过CAE分析改进仪表板横梁垂直支架结构,加强其与白车身上下方向的固定点,改善仪表板横梁总成模态。