基于拓扑和形貌优化的动力总成悬置支架设计

论文针对某型纯电动客车动力总成悬置支架动刚度不足的问题,采用模态贡献量法找出关键模态,以加权柔度和加权模态最小化为多目标,对悬置支架进行拓扑和形貌联合优化。结果显示,悬置支架动刚度提升的同时,实现了轻量化效果。

动力总成悬置支架的多工况拓扑优化

为保证车辆低振动噪声和高耐久性等性能,动力总成悬置支架的刚度、模态、应力和质量都必须符合一定要求。采用多工况拓扑优化方法对动力总成悬置支架进行改进设计:选择Optistruct作为拓扑优化工具;以最小加权柔度作为目标函数;以模态>650Hz、应力<120MPa、体积<原体积的80%作为约束函数。优化结果表明,新支架一阶模态高于设定目标值,应力水平小于材料的屈服极限,质量比原支架轻了0.4kg。

动力总成悬置系统影响车内噪声的试验研究

以某乘用车加速工况车内噪声为研究对象,以悬置主动端支架模态频率和悬置动刚度为变量,系统性地试验研究了支架和悬置对车内噪声的影响规律。首先,设计并试制高、中、低三套模态频率不同的悬置支架并装车对比试验,结果表明,车内噪声水平主要由低频段噪声分量决定,中频段次之,高频段噪声分量的贡献可忽略;支架对车内噪声的影响在于其共振诱发的中频段噪声,一阶模态大于700 Hz的高频支架方案可有效降低中频段噪声。其次,液压悬置充、放液对比试验表明,悬置刚度主要影响低频段噪声,因而也决定着车内噪声水平。在此基础上,综合采用高频支架和倒置液压悬置的组合方案,有效改善了低频段和中频段车内噪声,进一步验证了前述结论。

汽车动力总成悬置支架性能计算与结构设计

汽车动力总成悬置支架是动力总成系统的安全件和功能件,是汽车悬置系统中的重要组成部分,对车辆低振动噪声和耐久性有重要影响。针对某款轿车变速箱后拉杆安装支架在道路试验中失效的现象,借助有限元分析软件对悬置支架的强度和模态进行计算分析。根据计算分析的结果,使用连续体结构拓扑优化技术对支架模型进行优化设计,利用优化后得到的支架结构加工了新的支架,并对其进行疲劳和破坏试验,验证了优化结果的可行性。采用的改进方法对动力总成悬置支架的性能提升及结构优化具有一定的指导意义。

基于HyperMesh悬置支架强度分析

悬置支架是动力总成的主要承载部件,其强度必须满足各种极限工况要求。运用HyperMesh这一高性能的有限元前处理器,以某轻型卡车悬置系统为例,建立了该悬置系统的有限元模型,模拟了冲击、驱动、制动和转向四种工况下悬置支架的静强度和刚度,且以主要承力件的应力峰值、主要安装位置的相对位移量作为指标对该悬置系统进行了校核,为新车型悬置系统研发提供一定的参考依据。

汽车底盘件结构耐久自动分析系统研究

针对汽车底盘件结构耐久分析中存在的效率低、一致性差的问题,建立了分析流程自动化系统。在载荷分解方面,基于多体动力学、统计学等原理,开发了载荷快速转化、结果自动校核等算法,建立了载荷求解及结果后处理的自动化系统。在有限元分析方面,基于二次开发技术、视图变换等原理,提出了自动建模、批量后处理等算法,建立了有限元分析全流程的自动化系统。基于流程自动化系统进行底盘件分析时,载荷分解效率提高了91%,有限元平均分析效率提高47%,在大幅缩短工作周期的同时规避了人为错误的影响,使分析结果的一致性得到充分保证。利用该系统进行某车型动力总成悬置支架的优化,在10 d时间内完成7版数据的优化迭代,使问题得到快速整改,验证了所开发系统的高效性和实用性。

基于HyperWorks的汽车动力总成悬置支架仿真分析

通过实车实验分析了某轻型客车的动力总成振动加剧的原因,应用HyperWorks与Abaqus建立了悬置系统支架的有限元模型,通过有限元仿真分析确认了悬置系统支架存在的问题,并根据相关分析结论制定了悬置系统支架结构修改的方案。

基于整车耐久试验路况的动力总成悬置支架强度仿真分析与结构优化

在整车开发前期对汽车零部件进行仿真分析,能够缩短整车开发周期,是现在汽车设计发展的趋势。为提高有限元仿真分析精度,基于整车耐久试验路况制定了动力总成悬置支架的强度分析工况,并根据悬置支架与周边件的实际装配关系建立能够准确反映悬置支架受力的有限元模型。根据有限元仿真分析结果,对动力总成悬置支架进行了结构优化。结构优化后,悬置支架的应力水平明显降低,并通过应力采集试验验证了有限元仿真分析结果的准确性。

基于有限元技术的动力总成悬置支架拓扑优化的研究

建立悬置系统的动力学模型,进行动力学仿真并获得载荷数据。进而应用有限元方法对动力总成悬置支架进行分析;根据分析结果,使用连续体结构拓扑优化技术对支架模型进行拓扑优化,减轻了悬置支架的质量。

景逸汽车动力总成悬置支架的优化设计

建立了景逸汽车原动力总成悬置支架几何模型及有限元模型。模态分析结果表明,原支架设计的固有频率为267Hz,与发动机工作转速下的激励频率相接近,在接近共振转速下会引起较大幅度的振动。对该悬置支架提出了4种优化设计结构方案,并根据分析结果选择其中较好的方案。道路试验结果表明,经过优化后的悬置支架可使整车振动和车内噪声明显降低。

汽车NVH测试评价方法

本文针对汽车NVH测试评价,分别从汽车NVH关注点、评价要求和条件做了介绍,并就汽车车内噪声、动力总成悬置隔振和支架共振频率、悬挂隔振特性等方面进行了较详细的实例评价。

某动力总成六点悬置系统隔振性能提升

随着汽车制造和设计技术的不断发展以及驾驶员对乘坐舒适性要求的提高,作为影响汽车NVH的重要一环,动力总成悬置系统的减振性能受到越来越多汽车厂家以及客户的关注。文章将选取一款汽车动力总成悬置系统,通过建立其六自由度ADAMS模型对其振型及解耦进行分析,并结合有限元分析提升悬置支架刚度,顺利达成此车动力总成悬置系统在0-1000Hz的隔振性能目标。

纯电动汽车动力总成支架模态分析

纯电动汽车的动力总成支架作为前机舱的重要支撑结构,其强度和模态应作为车辆研发过程中的重点研究内容。以纯电动汽车动力总成支架系统为研究对象,利用Nastran仿真软件分析系统的自由模态和约束模态,提出模态设计要求,确定了动力总成支架的一般设计原则。通过分析可得,动力总成主体支架的模态大于300 Hz、其他小支架的模态大于35 Hz时满足本款电动车的设计要求。该研究可为纯电动汽车动力总成的设计优化提供参考,具有一定的工程意义。

某汽车动力总成悬置支架的轻量化设计

针对节能减排、降低能耗的需求驱动下汽车轻量化发展问题,对动力总成悬置系统进行相关的轻量化研究。以某6吨载货运输车动力总成悬置支架为研究对象,提出了一种合理可靠的轻量化设计研究方法。首先,为了实现动力总成悬置系统的轻量化,通过CREO软件建立各零件的三维模型,将三维模型导入CAE分析软件HyperWorks,应用HyperWorks软件建立悬置支架的数值仿真模型,对多工况下悬置支架的静载强度进行仿真分析,通过给定的各工况分析得出其应力图,为“强点削弱、弱点补强”设计提供依据,确定拓扑优化区域。然后,将设计工况加载到拓扑优化中,利用HyperWorks软件的Optimization进行设定,将体积最小化定义为目标函数,设置优化目标,分别对前悬置托架和后悬置支架进行拓扑优化。根据体积最小化理论,优化悬置支架的结构厚度,并提出渐变支撑加强板设计与替换材料的新方案。最后,通过CAE分析优化模型在6种设计工况下加载的最大主应力、位移和静强度,验证轻量化设计方案的合理性,并通过台架试验验证轻量化结果,确认前悬置托架、后悬置支架等零部件静强度安全系数达标与否。研究结果表明:轻量化方案具有良好的制造工艺继承性;静强度仿真与试验相联合的研究方法提升了悬置车架轻量化过程的科学性;使悬置支架的整体性能得到了改善,并实现前悬置托架减重40%,后悬置支架减重56.4%,各零件的轻量化效果明显。