基于正交试验法的铝合金车体高压水清洗喷嘴结构优化

抑尘剂等复杂的化合物黏着在铝合金车体上,导致车体污染十分严重,高压水射流清洗方法能够有效去除铝合金车辆车体表面黏着的化合物。通过分析圆柱形、锥形、文丘里形和余弦形喷嘴的射流流场分布、射流出口速度、最大壁面静压、相同清洗宽度下压力值范围,得到余弦形喷嘴的清洗性能最佳,锥形喷嘴次之。基于正交试验法设计五因素、四水平正交试验表,得到常用清洗压力下余弦形喷嘴的最优结构参数:进口直径为40 mm、出口直径为20 mm、过渡段半径为40 mm、出射段长度为25 mm、过渡与余弦部分长度比为4。按照最优喷嘴结构参数进行建模,得到三组压力值下高压水出射速度比未优化前提高了2%,且优化效果随着入口压力值的提高而有所下降。在优化后的喷嘴结构参数下进一步计算得出入口压力为10 MPa时,靶距设置为250 mm能达到较好的清洗效果和节能作用。

基于蜂窝铝板的FSAE赛车半单体壳车身结构设计与研究

针对FSAE赛车车身结构设计中碳纤维单体壳车身制造工艺复杂、成本高以及传统钢管桁架式车身扭转刚度较低的问题,提出了一种基于蜂窝铝板的新型单体壳车身结构,以实现高扭转刚度和低制造成本的目标。确定了车身扭转刚度和总质量的设计目标,并通过人机工程设计确定了车身的基本尺寸;采用有限元分析方法得出了最优的铺层方案,并对车身在各工况下进行了强度校核分析。研究结果表明,铝合金半单体壳车身具有良好的扭转刚度和轻量化水平,是一种性价比优良的新型车身结构,可替代传统的钢管桁架式车身。本研究为FSAE赛车提供了新的车身设计思路。

铝合金车体加工部件加工特征识别方法研究

为提高铝合金车体加工部件加工效率,减少加工工艺准备时间,提高车体加工部件加工特征识别准确率,研究铝合金车体加工部件加工特征识别方法。以车体加工部件为研究对象,通过分析其加工特征与结构特点,采用基于图像的特征识别方法和基于特征提取面与特征边界环的分步特征搜索方法,分别提取车体加工部件加工特征,构建属性邻接图和特征面集。针对车体加工部件相交特征的特点,提出非加工实体面的概念,设计相应的相交特征识别与处理准则,为后续车体加工部件加工的自动化编程提供理论支撑。

上海世博温室张弦铝合金网格结构体系研究与工程应用

以上海世博温室热带雨林馆(P3)为工程背景,结合温室建筑对结构通透性的需求,首先对平板型屋盖结构体系的设计难点进行分析,对结构体系方案进行比选及计算分析研究。采用小模量非线性有限元方法并结合边界条件对屋盖结构进行找形分析,构建张弦网格结构体系,进一步对比分析了张弦网格结构体系和蜂窝型空间网架结构的特点,分析结构体系的竖向和水平向抗力系统。结果表明两种结构体系均能满足结构刚度、稳定性及受力要求,都可有效解决多边形铝合金平板型结构面外刚度不足的难题,且对屋盖结构复杂边界的适应性好。结合项目建筑效果、加工和施工难度等综合考虑,本项目最终实施方案为张弦铝合金网格结构体系,可推广应用于自由曲线边界屋盖建筑中。

铰接式动车组车体结构设计

为满足欧洲市场的需求,结合铰接式转向架的安装需求,全新研发了一种满足欧盟铁路互联互通技术规范(TSI)要求的铰接式动车组车体结构。通过优化力流传递路径,采用两级缓冲结构等措施降低了底架局部结构的应力集中,提高了底架承载能力。通过优化底架边梁型材断面,抗侧滚装置、抗蛇形装置通过螺栓直接与底架边梁连接,将以往项目由过渡安装座的焊缝承载优化为底架边梁母材承载,提高了连接可靠性。对车体进行了29个工况静强度计算,所有工况的计算应力均小于许用应力,在超载AW3工况下对车体施加1500 kN纵向压缩载荷,最大应力出现在门洞下门角,计算应力为147.4 MPa,小于铝合金许用应力215 MPa。根据标准DVS 1608,对车体母材和所有焊缝进行了8种疲劳工况的评估,计算结果显示材料利用度均小于1,其中母材材料利用度最大为0.7,发生在侧墙上窗角,焊缝材料利用度最大为0.86,发生在端墙门槛与端墙立柱连接的焊缝处。对车体进行了16个工况静强度试验,所有测点的应力值均小于许用应力,且安全系数不小于1.24,留有较大的安全裕量。计算结果和试验结果说明该车体结构强度和疲劳性能满足设计要求,且有较大的安全裕量。

乘用车车身铝板应用性能检测方法概览

结合乘用车车身铝板的实际应用,系统地介绍了铝板的应用性检测项目、检测内容、检测方法及评价原则,综述了乘用车车身铝板在成形性能、焊接性能、铆接性能、耐腐蚀性能、漆刷线及拉伸应变痕等方面的评价手段.旨在帮助汽车铝板研发、生产和质量检测人员更好地理解汽车铝板产品的质量要求,也为刚刚开始使用铝板的汽车行业技术人员提供一些参考.

地铁车辆铝合金车体及内装隔音降噪结构探究

随着乘客对地铁车辆运行环境及乘坐舒适性提出更高的要求,降低车内噪声已经成为改进车辆运行品质的重要指标之一,也是进一步提升车辆产品竞争力的重要方向之一。国内外研究主要偏重于噪声源、车外传播途径的研究,而对于车体及内装隔音降噪的结构研究主要采用经验法设计。该文以公司目前的主要地铁车辆平台为基础,总结归纳不同部位采用的不同材料和结构,形成一个数据库,为适应不同噪声要求的车辆提供车体及内装结构的选型参考,也为新项目噪声仿真计算提供结构模块的计算输入,同时能够反映总体噪声指标分配的适当性。

浅析一种乘用车铝合金后地板框架试制方案及可行性研究

文章针对一种乘用车铝合金后地板框架试制方案及可行性进行了系统的研究。通过技术要求的提出、结构设计、工艺方案的制定、质量验收等过程,得出结论,该后地板框架产品尺寸精度高,承载能力强,解决了汽车零部件产品尺寸与性能问题,并且通过挤压、冲压、焊接等全工艺过程的系统研究,为整车规模化制造提供了解决方案,促进了汽车零部件产品的规模化生产和应用。

高速列车车体铝合金抗应力腐蚀性能

为了确定高速列车常用5、6、7系列铝合金部件的安全可靠性,采用恒载荷方法和恒位移方法研究了其应力腐蚀开裂敏感性,对试样进行机械切口并预制疲劳裂纹,在施力点施加恒定载荷或恒位移后进行腐蚀试验.通过相同加载对比实验发现:3种系列铝合金中,7N01P-T4临界应力强度因子值低于11.238 MPa.m1/2,应力极限值低于224.3 MPa,抗应力腐蚀性能比5083P-H111、6005A-T6差,但均满足使用要求;应力腐蚀阴极反应而导致的氢脆在裂纹源区附近呈现典型的应力腐蚀特征,在疲劳区附近表现氢致开裂特征,与实际断口上直线沟槽分布状况相符.

铝合金车身框架制造中的热加工新技术

在分析铝合金空间框架结构的发展背景和应用前景的基础上,论述了铝合金空间框架结构制造中的几种新技术:内高压成形技术、触变铸造技术及激光焊接技术。着重介绍了这些新技术的原理、工艺特点及其在汽车工业中的应用现状。

基于正交试验的铝代钢冲压成形工艺参数优化

为实现车身轻量化,利用等强度理论将高强钢替换为铝合金。选用某车型背门锁安装加强件冲压成形工艺,分别以B240P （高强钢）和5052 （铝合金）为研究对象,结合数值模拟与工艺试验评估了二者在成形过程中的减薄行为。研究结果表明,采用相同拉延工艺,铝合金存在5处开裂。通过信噪比的正交试验,获得了铝合金拉延工艺影响因素的主次顺序依次是压边力、拉深筋宽度、摩擦系数、冲压速度,最优参数组合为：压边力200 k N、拉深筋宽度15 mm、摩擦系数0. 11、冲压速度1500 mm·s^（-1）。以优化后的成形工艺参数进行冲压试验,试验结果与仿真结果相一致。同时,铝代钢后,质量减轻0. 382 kg,为今后汽车轻量化设计提供参考。

高速列车车体的灵敏度分析及轻量化设计

针对某高速列车铝合金车体,在静强度及模态特性的有限元分析基础上,分析车体关键部位应力及位移指标对车顶、上边梁、侧墙和底板等主要型材结构的厚度变化的灵敏度,并对灵敏度结果进行分析。基于灵敏度分析结果,确定以车顶、上边梁以及侧墙厚度为设计变量的车体轻量化模型,并进行优化设计。优化后的车体结构减重6.64%,且车体强度、刚度以及模态频率等指标均满足设计要求,达到良好的轻量化效果。

工业铝合金汽车覆盖件的超塑成形研究

采用工业铝合金 5 1 82就一款汽车上的前挡泥板零件进行了超塑成形的试验研究。根据零件的形状特点确定使用超塑气压胀形工艺 ,并进行了模具型腔曲面设计和模具结构设计。应用数值模拟的方法对型腔曲面设计进行了优化 ,使预测出成形零件所需的变形量处在材料的变形能力之内。最终的成形试验结果表明 ,成形工艺和模具设计合理可行。

高速动车组铝合金车体性能的深入研究

依据BS EN12663-1(2010)、BS EN1999-1-1(2007)、TB/T1335-96以及"200 km/h及以上速度级铁道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定",归纳总结了高速动车组铝合金车体结构设计的基本要求.借助有限元分析仿真技术与物理样车试验相结合的方法,研究了我国自主研发的高速动车组车体结构刚度、强度、振动品质以及典型横断面形状与截面物理特性的变化关系,为高速动车组铝合金车体详细设计提供理论依据.

地铁铝合金车辆的车内噪声控制及噪声响度评价

根据地铁A型铝合金车辆的车体结构建立车内声场计算模型,利用声传递向量技术进行噪声源分析。结果表明:车体地板中部区域、车顶中部区域以及右侧墙中部附近区域对车内声学的贡献较大,是车内的主要噪声源。在增加这些区域车体的壁板厚度后,车内的噪声得到明显地控制。利用Zwicker法对车内噪声响度的计算结果表明:车体壁板增厚后,降低的噪声主要集中在100Hz频段以下,而在人耳更为敏感的150～350Hz频段上,噪声的降低幅度相对较小。

地铁铝合金车体静强度计算及模态分析

应用有限元分析软件ANSYS建立某地铁铝合金车体结构的有限元模型,并根据国内外的地铁车辆技术标准和地铁车辆的实际运行状态确定载荷工况,计算车体在整备(AW0)和超常状态(AW3)下的静强度和振动模态。研究结果表明,该铝合金车体的强度满足要求。

铝合金车体疲劳寿命预测新方法及其应用

针对铝合金车体的广泛应用,从可靠性的要求出发,引进了一种可以对铝合金车体焊缝的疲劳寿命进行预测的新方法——主S-N曲线法,该法已经列为美国ASME标准,可以有效的解决焊缝疲劳寿命问题.基于有限元模型,提出了车体虚拟疲劳试验的概念(VFT),即从EN12663标准中获取车体振动加速度,从有限元模型中获取应力,然后基于主S-N曲线的参数计算车体焊缝上疲劳寿命.最后,通过一个工程实际问题,验证了这一方法对铝合金车体抗疲劳设计的有效性.

动车组铝合金车体结构刚度协调设计原则

动车组铝合金车体结构整体刚度和部件刚度决定着其强度、稳定性、振动品质以及疲劳寿命.结合车体结构和承载特点以及铝合金焊接的特殊性,分析动车组铝合金车体各种典型断面的缺口对其抗弯刚度的影响,识别外载荷作用下车体部件的传力路径,以及研究位于传力路径上部件各方向的刚度不协调区域.以结构刚度协调设计为出发点,总结铝合金车体主结构开口和端门结构以及型材焊接位置的设计原则,为动车组铝合金车体详细设计提供理论依据.

B2型地铁车辆铝合金车体模态分析

随着对地铁列车舒适性、平稳性要求的提高,有必要运用模态分析技术了解其结构动力特性,为车体结构的合理设计提供依据。B2型地铁车鼓形铝合金车体由大型中空挤压型材焊接而成。分三种工况采用有限元软件计算了车体在某一频域内各阶模态振型及其频率。结果表明,该车体满足动态设计要求,但应加强车顶与侧墙、侧墙与地板的连接强度,保证该部位焊接质量,以提高其疲劳寿命。

高速动车组铝合金车体长大型材关键焊接技术研究

基于CRH3及CRH380BL型高速动车组铝合金车体及其部件的焊接结构特点,充分利用不同自动焊接方法的优势,开发和应用了自动焊接技术的创新工艺和长大铝型材新型焊接工艺两大系列的关键焊接技术。通过实施专利布局,实现了对铝型材焊接关键技术的全面覆盖和保护,使唐车对高速动车组焊接技术拥有了完全的自主知识产权。