基于HyperWorks应用复合材料的轻量化悬架限位支架设计

某轻型卡车后悬采用钢板拼焊件加橡胶缓冲块作为悬架限位装置,但金属件支架外形笨重且高度尺寸固定,同一高度支架无法完全适配不同的悬架系统,不利于零部件状态精简及整车轻量化要求。文章应用复合材料通过结构改进对悬架限位支架进行优化设计,基于HyperWorks软件有限元分析及试验验证等方法论证优化后支架的可靠性,在满足强度性能的同时实现降本降重及零部件种类精简。

基于新工科背景下Hyperworks教学实践与探索

随着时代的变迁和社会的发展,传统意义上的Hyperworks教学工作重心已慢慢发生转变。本文基于新工科背景下,以某MPV车门为研究对象探索Hyperworks教学实践。借助实际工程案例实践,引导学生体会汽车CAE分析之美,进而激发学生的求知欲和自我学习意识,旨在为社会培养应用型人才,满足“新工科”要求的学生素质培养。

基于Autoformer的铝电解电压偏差预测方法研究

电耗是吨铝成本中一项非常重要的生产指标,而电压偏差则是铝电解生产过程中电耗管理的关键点,因此本文基于中国铝业某铝厂2015—2020年的铝电解数据,对电压偏差的影响特征和预测展开研究。首先,利用分布式梯度增强库(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)算法深度挖掘电压偏差的关联性,并根据相关性得分选取与电压偏差相关性较大的特征。在此基础上,本文构建了基于Autoformer模型的电压偏差预测方法,对2020年前半年的电压偏差数据进行预测,取得了较好的预测效果。将电压偏差的预测结果应用于实际的电解铝生产指导中,可以实现电压偏差的预警,及时调整生产决策,从而减少能耗、稳定电解槽况、延长槽寿命。

基于AutoForm的Z向拉延筋截面参数理论求解

为解决AutoForm拉延筋截面参数在3D软件设计中无法直接使用的问题,推算了在3D软件中可以直接使用的Z向拉延筋截面参数求解公式,主要有流入、流出侧Z向立面与拉延筋中心线的距离、凸筋圆角、凹筋圆角。使用CATIA软件设计的拉延筋与AutoForm自动生成的拉延筋进行模拟对比,得到了理想的验证结果,其中筋宽误差和筋高误差均控制在小于0.05 mm,拉延流入量误差控制在小于1 mm。

基于HyperWorks某型撒肥机悬挂机具设计的有限元分析

为了对某企业某型平台悬挂式撒肥机悬挂机具的结构尺寸进行合理设计,采用HyperWorks软件对其进行有限元静力学以及模态分析。其中,悬挂机具采用结构性网格划分方法,分别选取悬挂机具车厢边板厚度为1、3、5 mm的情形进行满载静态工况分析,结果表明,除厚度为1 mm时结构最大应力超过材料的屈服极限外,其他2种情形下悬挂机具结构的强度均能满足设计要求。考虑设计成本选取3 mm板厚作为最终的设计尺寸,对该悬挂机具进行典型工况分析,结果表明,各工况的应力均未超出Q345材料的屈服极限,满足企业对结构静态设计要求。为进一步分析结构的动态性能,对其进行约束模态分析,并选取结构振动固有频率与发动机怠速频率相近的第3、4阶频率进行对比,结果表明,悬挂机具的固有频率不在发动机的怠速频率范围内,不易引起共振疲劳,由此可得出该悬挂机具的动态性能亦满足设计要求。

基于NLMS和Autoformer的滚动轴承RUL预测

准确预测滚动轴承剩余使用寿命(Remaining Useful Life,RUL)对维护建筑机械设备稳定运行、保障生产安全具有重要的现实需求和应用价值。为提升滚动轴承RUL预测准确率,提出一种基于归一化最小均方(Normalized Least Mean Square,NLMS)自适应滤波器和Autoformer长序列预测模型的滚动轴承RUL预测新方法。使用NLMS自适应滤波器对滚动轴承原始振动信号进行降噪,从降噪振动信号中分段提取初始时域特征,采用Spearman相关系数进行特征筛选,经归一化后形成多维特征集;利用Autoformer模型中序列分解模块与自相关机制建立多维特征集与滚动轴承RUL之间的分段非线性映射,实现滚动轴承RUL预测;在PHM 2012数据集与XJTU-SY数据集上进行对比实验,结果表明该方法与已有方法相比可取得最低预测误差,均方根误差(Root Mean Squared Error,RMSE)与平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)分别提升24.4%与47.2%,证明了该方法在滚动轴承RUL预测的有效性。

基于HyperWorks的司机室防撞柱的轻量化设计

以某型内燃机车司机室防撞柱为对象,使用仿真软件HyperWorks建立有限元仿真模型,计算了防撞工况的应力分布。并在此基础上,分别使用尺寸优化的方法、尺寸与形状联合优化的方法,对模型进行优化设计改进。联合使用尺寸与形状优化可以较大程度地改善模型的应力水平,并且质量降低了20.7%,达到了轻量化的设计目标。

基于AutoForm优化高强钢纵梁翻边开裂问题

针对汽车高强钢纵梁翻边开裂问题,对零件的材料力学性能和开裂原因进行分析。以经验方法从阻止裂纹源产生和裂纹扩展方面进行改模有一定效果但不能消除开裂问题。用AutoForm软件仿真模拟,对翻边工艺进行成形性分析,验证了经验方法和增加工艺缺口的有效性,以及模拟与实际的一致性。通过模拟,找到了工艺缺口的较优形式。将模拟结果应用于实际改模,解决了翻边开裂问题,减少了改模次数,缩短了优化周期,节约成本。

基于AutoForm分析的铝板背门内板成形性能研究

为解决铝板材料成型性和延展性差、背门内板产品形状复杂导致铝板背门内板设计及生产困难的问题,基于AutoForm有限元软件在理论上对铝板背门内板成形性进行模拟分析,通过对不同方案的模拟分析,确定最终成形方案并指导现场生产,同时在现场调试中得到验证。

基于Autoform的引擎盖外板冲压成形研究

基于Autoform仿真软件对汽车的引擎盖外板进行了数值模拟和成形仿真研究,通过对引擎盖外板冲压成形的仿真结果进行分析,对部分参数进行优化,使得仿真结果更加符合实际生产应用。主要是针对冲压成形中可能出现的开裂、起皱等问题进行了技术研究,并根据数值模拟结果,及时预测了因拉延过度板料变薄造成拉裂等技术问题的区域,并制定了冲压技术措施,从而提高了引擎盖外板成形模具的利用率,极大地减少了模具修复及操作的时间,使修模变得更为简单。

基于AutoForm-PD软件DL图全参数化建型研究

冲压工艺DL图的设计过程复杂,方案多变,不仅型面需要根据模拟结果进行更改,修边工序也需要根据结构空间和强度等因素进行多次变更,这就导致需要经过不断的更改和尝试,才能得到稳定的DL图。AutoForm-PD是基于CATIA软件开发的冲压工艺建型软件,可以借助CATIA平台实现全工序全参数化的建型过程。利用AutoForm-PD软件建立了DL图设计模板,提出了整体规划工艺方案、分段建型的思路,有效的减少了因工艺方案更改而造成的DL图更改时间,使DL图设计效率提升100%以上。

基于Autoform的汽车前门加强板冲压工艺分析

利用Autoform软件对汽车前门加强板进行全工序的冲压,和数值模拟分析。不仅可以发现汽车前门加强板在冲压过程中的变形、应力分布、材料流动等情况,以评估冲压工艺的合理性和优化空间,还可以根据模拟和分析结果,评估冲压工艺的可行性和稳定性,发现可能存在的问题并提出改进方案,以确保最终产品的质量和性能。

基于HyperWorks的电动汽车车架有限元分析

文章运用有限元分析理论,以实例电动汽车车架为分析研究对象,建立电动汽车车架有限元模型;基于HyperWorks软件进行满载弯曲和扭转工况车架静态分析,得到相应的电动汽车车架应力应变云图;并进行车架模态分析,得到车架前10阶的固有频率和主要振型;通过分析和预测车架的薄弱部位,提出了改进方案与建议,为电动汽车车架的结构优化设计提供参考。

基于HYPERWORKS的某客车车架有限元分析

车架是汽车重要的基础部件之一,须具有足够的强度和刚度。应用HYPERWORKS建立了车架的有限元模型,根据对该模型进行的受力分析,施加了合理的约束条件和载荷,对车架最为典型的四种工况进行了静力学研究,并根据车架的应力应变云图,预测出车架的薄弱部位,提出了前瞻性的建议,为车架的优化设计和车架结构的改进提供了非常重要的理论依据。

基于HyperWorks的流程自动化系统开发与应用

针对CAE静强度分析中前处理过程中工作量大、操作步骤繁琐等问题,本文开发了适用于高速动车组铝合金车体静强度分析的流程自动化系统。该系统基于HyperWorks环境,应用Tcl/Tk脚本语言进行开发,实现了静强度分析流程的规范化,不仅可以引导设计师完成流程的分析过程,而且可以减少因设计师经验不同造成的人为失误,从而提高设计方案分析和评审效率,对企业缩短研发周期有一定的指导意义。

基于HyperWorks的机场某拖车车架结构的轻量化研究

通过UG NX软件对拖车车架结构进行建模,使用HyperMesh进行仿真前处理,并运用HyperWorks中的OptiStruct求解器对原始车架结构进行拓扑、形貌和尺寸优化及可伸缩结构设计,将最终设计的车架结构在不同工况下进行计算和结果分析,并与原始结构进行对比和校核,从而设计出满足要求的机场可伸缩拖车轻量化车架结构。

基于Hyperworks的平衡轴支架拓扑优化设计

拓扑优化是一种根据载荷、约束及优化目标寻求结构材料最佳分配的优化方法,既可用于全新产品的概念设计,又可用于已有产品的改进设计;基于Hyperworks平台采用变密度法进行重卡平衡轴支架的拓扑优化设计,对优化后的重卡平衡轴支架进行有限元分析,将其应力分布、质量与原设计做比较;研究表明,经拓扑优化后的重卡平衡轴悬轴支架,应力大小大幅度减少,应力分布更加均匀,质量大幅度减少,实现了轻量化,为平衡轴支架结构的改进设计提供了重要的技术信息。

基于HyperWorks的装载机机罩模态分析

装载机在处于怠速和作业时其发动机罩会受到来自发动机等激振源的振动激励而产生严重的振动响应,从而直接影响机罩部件的开裂损坏和疲劳失效。利用HyperWorks建立了某企业轮式装载机发动机机罩有限元模型,详细叙述了发动机罩的HyperWorks建模流程,进行了模态分析,得到其在自由和约束两种状态下前七阶固有频率和振型。最后对模态结果进行了分析和评价,并与发动机频率对比,指出可能的共振频率,为机罩进一步的结构改进和优化提供理论依据和参考。

基于HyperWorks的电动车车架有限元分析

以HyperWorks软件为平台对某电动车车架进行简化得到其有限元模型,并对其进行弯曲工况和扭转工况下的强度和刚度计算,分析表明:车架的强度和刚度都在材料屈服范围之内;模态分析发现,车架的7阶固有频率易引起共振应避免,为车架结构设计及改进提供理论参考依据。

基于HyperWorks的混合动力环卫车副车架有限元分析及轻量化设计

为降低混合动力环卫车副车架质量和整车油耗,达到车辆节能减排的目的,采用CATIA建立混合动力环卫车副车架的三维模型,并导入HyperWorks中。利用HyperWorks建立副车架的应力分析有限元模型,并计算颠簸、转弯、加速3种工况下副车架的应力分布和变形量。基于静态的有限元仿真结果,以颠簸工况作为设计工况对副车架进行拓扑优化。根据得到的优化结果,提出在副车架上适当加工减重孔的轻量化设计方案,并对改进设计后的副车架进行仿真,验证方案的合理性。研究结果显示:在满足副车架强度和变形量要求的前提下,通过对副车架的轻量化设计,使副车架总质量降低12.96%,实现了轻量化的目标。