基于响应面法的螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置优化设计

为避免传统的确定螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置(以下简称CST)最优结构参数方法计算量大的问题,笔者提出一种CST显式优化设计模型予以改进。该模型基于响应面法的基本思想,利用UG、VPG和LS-DYNA软件,针对60 mm CST的4个主要因素进行单因素仿真实验分析,通过MATLAB对所得数据进行拟合得到各单因素和对应最大减加速度的函数关系,运用响应面法结合所得数据获取4个因素与最大减加速度总的函数关系,即CST显式优化设计模型,通过该显式优化设计模型,可方便地求得在特定最大加速度下4个主要因素的最优参数。仿真实验结果表明:利用该显式优化设计模型求得的最优参数,能够满足特定最大加速度的要求,从而验证了显式优化设计模型的正确性。

螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置的应用研究

以TIIDA轿车为例,应用动力有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置的碰撞过程进行了数值模拟,得到结构的瞬态动力响应以及速度、加速度、碰撞能量吸收等参数的时程曲线,展示了螺纹剪切变形的全过程。

螺纹剪切式碰撞吸能装置最优螺纹参数设计

为解决螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置的最优螺纹参数的设计问题,利用UG建模、VPG前处理和LS-NYNA求解计算,进行了针对单因素的计算机仿真试验.对螺纹的4个因素(螺纹高、剪切高、螺纹宽和导程)进行了单因素分析,将各因素的尺寸与最大加速度的关系进行了函数曲线拟合,通过适当调整,构造了4个因素与最大加速度的优化模型.用Matlab软件对优化问题求最值,并结合单因素分析结果获得了最优螺纹尺寸.仿真结果表明:该尺寸满足碰撞评价指标,从而为螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置的最优螺纹参数,提供了一种优化设计的新方法.

汽车碰撞时吸能螺纹剪切分析的网格优化

对螺纹剪切式吸能装置在汽车碰撞过程中的研究主要采用有限元法,为确定吸能螺纹合适的网格尺寸,以VPG(virtual proving ground)和LS-DYNA3D(livemore software-dyna)为平台,采用二分法逐渐细化网格尺寸,对单圈螺纹的剪切过程进行仿真分析。获得满足收敛性条件的合适的网格尺寸,即截面网格尺寸为0.2 mm×0.2 mm,螺纹螺旋方向的每段轴向增量亦为0.2 mm。结果显示,当剪切过程分析的网格尺寸取上述尺寸时,得到的加速度总趋势及各能量的变化与理论相符,剪切力与理论计算值的偏差很小,表明该网格尺寸能用于汽车碰撞时的仿真分析,对其他同类仿真计算的网格划分也有参考价值。

基于实车的螺纹剪切式吸能装置单电机传动系统设计

为实现螺纹剪切式吸能装置在实车上的应用,克服其原自适应吸能电控系统中电机位置与实车结构的不匹配性,以及双电机传动导致的异步现象,依据实车众泰2008的车型特点,重新调整电机位置、设计传动方案,实现了吸能装置在实车上的同步传动。结果表明,该传动系统的设计降低了吸能装置电控系统实车化的设计难度,方便了吸能装置在实车上的安装与应用。

矩形螺纹剪切吸能影响因素研究

为设计出能满足碰撞安全要求的吸能螺纹,先对螺纹剪切过程进行了静态力学特性分析并得到静态的螺纹剪切力计算公式,探讨了矩形螺纹直径、螺距等参数对螺纹剪切力的影响;运用动态显式有限元方法,以加速度为考核指标,对矩形螺纹的参数进行了分析,其结果可以和静态力学特性分析互为补充,为矩形螺纹吸能特性的优化设计提供一定理论依据和参考。

基于同步技术的新一代双CST装置的控制技术

文中以新一代螺纹剪切吸能装置(以下简称CST)为研究对象,CST的控制系统系统以车速传感器为依据,判别车速所在的安全状态,通过行程开关来控制螺纹运动行程,应用程序的设计方法,通过传感器技术、直流电机的调速技术及单片机控制技术,对CST的控制系统采用双闭环的控制方式,使得两套独立的CST装置在运行过程中协调一致,解决了双CST系统的同步问题,实现了螺纹剪切装置的工作平稳性和可靠性。

解析法预测汽车转向系的冲击特性

汽车在正面碰撞时,转向装置是一种伤害不系安全带的驾驶员的典型部件。因此,许多国家都有极为相似的技术条件,用来指导冲击试验的方法和转向装置的规格设计。由于在进行这些试验时,总要损坏一些零件,因此,提高转向装置的安全性能就需要许多试验零件和大量的人力;另一个问题就是难以在设计的早期阶段预测对试验人体模块的冲击载荷。在努力解决这些问题的过程中,我们试制并验证了可拆式钢球转向柱,以分析转向装置的工作情况和影响最大冲击载荷的因素,利用获得的结果,再根据吸能部件的特性,提出了模拟冲击试验法。这种方法考虑到垂直于转向柱轴线的作用力,也考虑到确保解决前束的需要。该法预测最大冲击载荷及其发生的时间的误差在百分之几以内,同时能定量地研究转向系的每个部件对冲击现象的作用。

基于制动系统的CST电控系统智能设计

为解决制动系统突然失灵给汽车行车安全带来的隐患,构建了一种基于制动系统的螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置电子控制系统.以单片机AT89S51为控制核心,用加速度传感器ADXL202实时监测到汽车的制动减速度,并将其与设定好的制动减速度门限值作比较,从而判定制动系统是否失效.若制动系统失效,电控系统便立即控制执行机构直流电动机瞬间将螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置的冲击杆全部推出,以应对所有可能的危险.系统软件编程采用C51高级语言,并利用Keil与Proteus软件对系统进行了软硬件的调试及联调仿真.仿真证实了所设计的电子控制系统的可行性.该系统能自动控制螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置,实现了螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置的智能化.

基于制动系统实时监测的CST电控系统

以单片机为核心,用C语言编写控制指令,研制螺纹剪切吸能装置(CST)电子控制系统中的制动性能实时监控系统。该系统以微电子机械系统(MEMS)电容加速度传感器监测动态制动减速度值,将制动抱死点减速度平均值的50%设置为门限值作为判断制动系统是否失效的依据。结果表明,该门限值可以起到认定制动系统是否失效的作用,设计的电子控制子系统能够按预期的方式控制CST的伸缩。

公称直径为38mm的CST参数优化设计

为获得微型汽车中螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置(CST)的最优参数,以公称直径为38mm的CST为研究对象,应用单因素分析方法,以螺纹牙厚、螺纹牙高、剪切位置及螺距为设计参数,基于VPG、LS-DYNA软件分别建立有限元模型进行仿真试验,以碰撞加速度为考核因子,利用曲线拟合方法,分别拟合加速度与各设计参数之间的单因素函数关系;基于这种单因素函数关系,再次利用曲线拟合方法建立加速度与4个设计参数之间的联合作用函数关系;利用得到的联合作用函数关系,建立优化设计模型并获取CST的最优参数。仿真试验表明所得CST最优参数满足汽车碰撞对吸能装置的要求。