AlSi10MnMg在汽车车身轻量化中的应用

汽车车身轻量化技术是目前最核心、最关键的轻量化路径方案,包括结构轻量化、材料轻量化和工艺轻量化三大类技术,而AlSi10MnMg铝合金是材料轻量化中的重要应用方向,由于其可以通过不同的热处理得到不同范围的机械性能和极为优异的铸造性能,成为了在汽车结构件上使用最为普遍的高强韧压铸合金。文章详细介绍了AlSi10MnMg铝合金材料及其性能,结果表明,该铝合金的T5/T7两种热处理状态,T5态适用于实心件,如安装板;T7态适用于薄壁件,最为典型的应用为前减震器塔、后减震器塔和后纵梁。最后以前减震器塔为例进行了外形、制造工艺和热处理制度方面的设计,可为其他车型前减震器塔的设计开发提供参考。

汽车车身轻量化评价方法研究

车身轻量化有利于降低整车能耗,提高碰撞安全性、加速性、制动性乃至整车操控性,因此很多汽车制造企业都很注重应用汽车轻量化技术。该文对车身轻量化评价方法存在的问题进行分析,探讨车身轻量化指标设计,包括车身轻量化系数优化设计、车身密度优化设计,提出更为科学的车身轻量化评价方法,从而促进汽车行业的标准制定和修订,推动汽车轻量化发展。

电动汽车车身轻量化技术研究

与传统燃油车相比,纯电动车在取消发动机及部分附件的同时,增加了“三电系统”,按行业统计数据,其质量较传统车增加一般为15%~40%。因其质量明显增加,对车辆电耗、续驶里程、动力性、制动性、被动安全、车辆可靠和耐久均带来不利影响,而轻量化则是消除这些影响的重要应对手段之一。着重对如何实现电动汽车车身的轻量化的问题探讨,以轻量化意义、轻量化发展现状及趋势为切入点,提出电动汽车车身轻量化的技术路线。

基于CAE分析的商用车车身轻量化

在不改变当前设计结构的前提下,采用计算机辅助工程(CAE)分析优化和可靠性试验相结合的方法对某系列商用车车身结构进行板料厚度的优化,从而实现模具更改成本最低的轻量化技术方案应用。应用考虑全面性能(刚度、模态、碰撞安全性)的多工况优化设计工具,以性能分析的指标和结果分别作为灵敏度分析、拓扑及尺寸优化的响应、约束,以车身总质量最小化为目标进行CAE分析优化,确定优化方案。优化后结构通过可靠性试验验证,验证了该优化方案的可行性。最终实现降重14.1 kg、降幅4.7%和经济效益最大化目的。

纯电动物流车车身轻量化设计与优化分析

车身是纯电动物流车整车的重要组成部分,对其进行轻量化设计与优化能够显著的降低整车质量,从而提高整车的整体性能,降低对能源的消耗和对环境的污染。建设成资源节约型和环境友好型社会,是中国当前国民经济发展和社会建设中的一个重要战略目标。对于纯电动物流车而言,对车身进行轻量化不仅能够降低对于能源的消耗和环境的污染,还能显著的提高纯电动物流车的续航里程,因此对纯电动物流车进行车身轻量化设计与优化显得至关重要。本文着重介绍了纯电动物流车的整车轻量化研发技术与工艺的主要特点,以及车身轻量化的设计与优化。

论轿车白车身轻量化的表征参量和评价方法

对轿车白车身轻量化的内涵、表征方法、评价参量进行了综合评述,提出了一种评价轻量化工作成效的指标——轻量化指数,探讨了轻量化设计的实施方法,并论述了汽车零部件的性能和材料性能参量之间的关系。

基于多学科优化设计方法的白车身轻量化

建立某国产轿车的整车有限元模型,依据侧碰法规及NVH性能要求对白车身结构进行了多学科集成优化设计。根据侧碰及NVH仿真结果,选取白车身关键零件的板厚及材料为变量,以白车身质量和刚度为目标,以侧碰加速度及侵入量为约束条件,建立了白车身刚度径向基函数(RBF)神经网络近似模型及侧碰二阶逐次替换的响应面模型(Stepwise-RSM),利用模拟退火算法进行了多目标优化,在保证了车辆的安全及NVH性能的前提下使白车身质量下降了15.7 kg。

面向约束优化的改进响应面法在车身轻量化设计中的应用

轿车车身轻量化设计是一个多约束的复杂系统优化问题,且必须满足各项车身结构性能,其中碰撞安全性是先决条件。实际中普遍采用试验设计和响应面法相结合的手段开展轻量化研究。针对传统响应面法拟合约束函数易引起优化解落在非可行域内的缺陷,提出一种面向不等式约束函数的改进响应面法,使近似约束边界分布在可行域中,得到能够满足设计约束的优化解,数值算例验证了改进响应面法在处理约束优化问题中具有比传统响应面法更为明显的优势。将其应用到车身轻量化设计中,结果表明,基于本研究提出的改进响应面法的轻量化方案优于传统响应面法,整车耐撞性能得到提高的同时实现车身前部结构减重21.4%,为开展车身轻量化设计研究提供可借鉴的方法。

基于两种不确定的稳健设计方法及其在车身轻量化设计中的应用

针对传统基于近似模型的稳健设计方法中近似模型预测误差易导致优化解约束失效的问题,综合考虑参数不确定和近似模型预测不确定的影响,建立基于2种不确定因素的稳健设计方法,并通过数学测试案例验证所提方法的优化效果.同时,针对车身轻量化问题进行应用研究,选取非线性程度高、近似模型不确定影响大的耐撞性指标作为稳健约束.结果表明,基于2种不确定因素的稳健方法可以有效保证高维、强非线性问题优化解的可靠性,并在满足碰撞性能指标的前提下,达到车身减重11.06%的轻量化效果,从而验证了所提方法的可行性.

车身轻量化设计过程方法介绍

结合具体轻量化技术应用实例及实车调查,分别从轻量化结构设计、材料及先进工艺技术应用三方面对车身轻量化评价指标、车身设计过程轻量化方法进行说明,并结合整车性能、投入成本确认技术应用方案,以达到提升车身轻量化水平、改善汽车节能减排现状的目的。

国内外乘用车车身轻量化材料应用历史和发展预测

中国逐渐进入汽车社会，汽车用的能源消耗以及排放已经为国家和社会带来了巨大的能源问题和环保压力，安全、节能、减少环境污染已经成为汽车行业发展的主要方向，汽车行业的节能减排已经则不容缓。为了推动节能减排，新能源汽车的开发、轻量化汽车的开发等举措均已列入国家以及行业规划。汽车轻量化是汽车节能减排即资源化的主要手段之一，能够在汽车使用过程节约燃油消耗并减低废气排放。

基于车身轻量化的新型钢铝连接技术研究

应用铝合金等轻质金属材料是实现车身轻量化、降低整车油耗及排放的有效方式。介绍了一种新型的汽车用钢板和铝板连接技术,该技术通过钢钉冲铆铝板和钢钉与钢板点焊工艺实现了钢铝连接,称之为钢铝电阻焊连接(Intelligencte Welding,IW)。较自冲铆连接(Self Pierce Rivet,SPR)和自攻螺纹连接(Flow Drill Screw,FDS),其能在保证连接强度的条件下实现钢铝之间低成本、高品质的连接,具有很好的发展前景。

基于车身轻量化技术的高强钢应用趋势

选用高强钢材料实现车身轻量化是降低整车油耗及排放的最实际和经济的方式。本文通过对比不同级别平台两代车型的各强度等级钢材使用率和车身重量的关联度以及关键安全件和结构件的材料使用情况,表明各强度等级高强钢在现代车身设计中的应用趋势。同时介绍了3种基于热成形和轻量化技术的新型高强钢制造工艺,为今后的车身轻量化正向开发指明了方向。随着我国汽车产量和保有量的不断攀升,汽车的能源消耗和有害气体排放逐年递增。

自冲铆接技术在汽车车身轻量化中的应用

汽车轻量化的重要潜力是在车身的，制造中大量使用轻金属和非金属材料，例如铝合金、强化塑料等等。显然这些材料的连接采用目前的点焊技术不行，随之提出采用铆接技术对车身的内外覆盖件连接。

乘用车车身轻量化评价方法分析与研究

阐述了国际上通用的车身轻量化评价方法,即轻量化系数法及新提出的车身密度法,并通过实车计算分析,给出常见车型的车身轻量化系数数值范围,介于2.8-5.6之间;对应的用车身密度法计算的数值范围,介于30-38之间。两种评价方法的区别是,轻量化系数法既追求车身的轻量化程度又追求车辆的操纵性,更适用于评价中高级乘用车和运动型乘用车。车身密度法是追求车身质量与车身体积的比值,只要车身扭转刚度满足一定标准要求即可,更适用于评价普通级乘用车。

纯电动汽车车身轻量化研究

纯电动汽车的动力性能和续航能力一直是新能源汽车领域的技术难点,而对这两方面性能起阻碍作用的一个重要因素就是整车的重量。因此本文在综合分析近年来国内外对于纯电动汽车技术和汽车轻量化研究成果的基础上,探讨车身轻量化技术的现状和前景,分析车身轻量化技术对于纯电动汽车发展的必要性,研究纯电动汽车车身轻量化的关键技术,提出通过对车身重要受力部件例如汽车防护梁的结构创新设计,来降低车身质量,提高车身的力学性能,是在现有的技术及工艺水平条件下提高纯电动汽车性能最有效、成本最低的方法。

全铝与钢-铝混合车身轻量化的连接技术探讨

铝合金的应用比重有所增大,会导致传统钢制车身逐渐转向全铝、钢-铝混合车身。而随之材料匹配方式也将会从钢钢组合转变成全钢组合、全铝组合、钢-铝组合等多种方式,涉猎同种与异种材料之间的有效连接。铝合金的物理化学属性会直接造成焊接性大大降低。而传统电阻焊和弧焊工艺根本不能满足铝合金连接与应用需要,所以,深层开发并熟练应用新型铝合金连接工艺势在必行。通过对主流车型全铝与钢-铝混合车身的轻量化材料、连接技术的应用现状分析,把铝合金主流连接工艺划分成焊接、机械连接、粘接三种类型,对其工艺、技术优势以及实际应用做了深入探究,以期能够为轻量化车身设计与制造奠定坚实的基础。

车身轻量化技术对新能源汽车性能的提升研究

车身作为汽车的四大基本组成部分之一,起到了抵御外来撞击、保护驾驶员安全的重要作用。但长期以来车身质量和其占整车质量比重较大,导致车辆性能下降,增加额外成本,影响驾驶者和乘客的驾乘体验。近年来,各大车企在材料轻量化的研究领域频频突破,正逐步降低车身质量,而快速发展的新能源汽车对加速、续航、节能等方面的要求更为苛刻,车身轻量化技术可以显著地提高新能源汽车的主要性能,改善驾驶者和乘客的驾乘体验。

碳纤维复合材料车身轻量化设计成型工艺研究

本文从碳纤维复合材料车身轻量化研究意义和应用着手,以碳纤维复合材料引擎盖为例,重点阐述碳纤维复合材料车身覆盖件成型工艺RTM树脂充模仿真流程和充模过程的影响因素。

新能源汽车车身轻量化设计理念探究

随着汽车行业的不断发展,人们对汽车行业也提出了新的要求?如何在保证质量的前提下做到节能减排成为了汽车领域里的新挑战。很快,新能源汽车诞生,通过采用更为科学的能源与燃油系统,极大程度上降低了对环境的污染,被更多的人民群众所关注。新能源汽车的车身设计与传统的汽车相比差别极大,因此设计过程中,需要高度重视车身的轻量化设计。本文通过对新能源汽车车身轻量化的设计理念深入探究,提升大家对汽车车身轻量化设计的进一步了解。