Development of a Side Door Composite Impact Beam for the Automotive Industry

The automobile industry has been searching for vehicles that use less energy and emit fewer pollutants, which has resulted in a high demand for fuel-efficient vehicles. Because of their higher strength-to-weight ratio compared to traditional steel, using fiber-reinforcement composite materials in automobile bodies has emerged as the most effective strategy for improving fuel efficiency while maintaining safety standards. This research paper examined the utilization of fiber-reinforced composite materials in car bodies to meet the increasing consumer demand for fuel-efficient and eco-friendly vehicles. It particularly focused on a carbon-aramid fiber-reinforced composite impact beam for passenger car side door impact protection. Despite the encouraging prospects of the carbon-aramid fiber-reinforced beam, the research uncovered substantial defects in the fabrication process, resulting in diminished load-bearing capacity and energy absorption. As a result, the beam was un-successful in three-point bending tests. This was accomplished by using an I cross-section design with varying thickness because of the higher area moment of inertia. Vacuum-assisted resin transfer molding (VARTM) manufacturing process was used and the finished beam underwent to three-point bending tests.

基于改进YOLOv8的汽车门板紧固件检测算法

针对汽车门板紧固件在复杂场景下存在的检测准确度较低和实时性较差的问题,提出一种小目标改进算法YOLOv8-SOD(small object detection)。在主干网络引入SPD(space-to-depth)模块和自适应权重分配模块,在算法的颈部网络输出位置增加选择性注意力模块,将CIOU损失函数替换为MPDIOU损失函数。实验结果表明,YOLOv8-SOD算法平均检测精度为99.1%,比模板匹配方法和YOLOv8算法分别提高了9.4%、2%,达到了工厂生产流水线的检测标准,具有实用价值。

轨道交通车辆车门系统生命周期环境效益评价

为了推动轨道交通车辆绿色制造的进程,以车门系统为研究对象,建立生命周期模型,构建环境效益评价指标体系,评价车门系统生命周期生产、运输、使用、废弃物处理阶段的主要环境影响,探究电力能源结构替代和焊接工艺变化对车门系统生命周期的环境影响。结果表明:车门系统生命周期不同阶段的环境影响从大到小的排序为生产阶段、废弃物处理阶段、使用阶段和运输阶段;环境影响评价指标从大到小依次为化石能源消耗潜值、温室气体排放潜值和环境酸化潜值;减少生产阶段和废弃物处理阶段的化石能源消耗和温室气体排放有助于产品生命周期环境效益提升;生产阶段中通过减少火电占比,优化电力结构,全球变暖潜值、化石能源消耗潜值和环境酸化潜值可分别降低38.96%、38.90%、38.86%;采用气体金属弧焊工艺替代保护性金属弧焊工艺,全球变暖潜值、化石能源消耗潜值和环境酸化潜值可分别降低64.71%、58.94%、59.85%。

Hot Door CADtools绘制产品立面图和轴测图的分析及实践

矢量软件在绘制产品及工程视图时会出现数据不够准确,参数化控制偏弱等情况,另一方面专业的CAD制图软件又让普通设计师难以下手。基于Adobe Illustrator平台上的Hot Door CADtools插件在这些的问题中找到了平衡点,它能既能够像专业的CAD软件一样为图形标注提供准确的尺寸,同时又让CAD制图变得亲切和富有人性化。

动车组外车门粒子阻尼器减振隔声研究

动车组在高速运行时,由于外界气流路面激励等因素,外车门会产生巨大的振动与噪声,其直接影响动车乘坐的稳定性以及列车运行的安全性。针对外车门背板薄壁结构在前五阶模态频率处振动巨大的现象,将粒子阻尼应用于外车门振动噪声抑制。首先通过建立外车门粒子阻尼器的离散元模型,基于该模型仿真分析不同阻尼器填充参数下系统耗能;接着基于仿真结果对阻尼器填充参数进行优化设计,并通过实验分析了各填充材质下的隔声量。实验结果显示,在安装粒子阻尼器后隔声量达到5.33 dB,较大限度优化了外车门的辐射噪声,该结果也证明了将粒子阻尼技术应用于动车组外车门振动噪声抑制的有效性。

基于Flexsim的定制门窗生产线仿真模型的构建与优化

定制门窗企业正加速推动生产线数字化转型进程以降本增效,然而,瓶颈工序严重影响生产线生产效率。通过使用Flexsim软件对生产线进行建模仿真能低成本反映生产线效能、识别瓶颈工序,为生产线优化提供数据支持,辅助企业决策。以某企业的金属定制门窗机加工生产线为研究对象,应用数字化仿真技术,在Flexsim仿真软件平台建立了机加工生产线及生产工艺数字化模型,并进行仿真测试,针对铝框定制门窗生产的工艺技术特点编写了自定义程序对建模仿真过程进行完善和优化。通过对仿真输出的数据结果与实际生产数据进行详细对比,验证了模型的有效性,并分析了该生产线存在的问题。研究发现:该生产线的端面铣床设备平均利用率低;钻孔铣床打孔工序为瓶颈工序,暂存区堵塞率高;运力不足,待加工工件之间存在竞争运输工具的现象。针对以上问题,根据ECRS(eliminate,combine,rearrange,simplify)原则提出了适合目标企业的改善方案,再次仿真后,瓶颈工序的平均加工时间缩短了15.16%,生产效率提升了4.7%。经实际生产验证了改善方案的有效性,可为定制门窗生产的数字化转型提供有益借鉴。

DOOR-WIN——绘制门窗程序设计

应用Autolisp语言给Acad增加新的指令,设计自动绘制门窗程序,给出在各种情况下安装不同门窗的方法。介绍绘制门窗程序—DOORWIN.LSP设计的详细过程和方法,并详细论述其操作规程和注意事项。

地铁客室塞拉门啸叫原因分析及优化改进

随着城市轨道交通的快速发展和地铁列车运行速度的不断提升,对于轨道车辆的密封性及乘坐舒适性有了更高的要求。为解决地铁客室塞拉门在列车隧道高速运行过程中出现的漏风啸叫问题,文章从压力波动、车门状态、门扇强度等方面进行了原因分析,并提出改进优化的措施和解决方案,同时配合机械调整,在地铁实际运营线路中进行了验证,为塞拉门系统在列车隧道高速运行过程中出现漏风啸叫问题提供可参考的解决方案,具有广泛的推广价值。

一种基于DOORS的软件需求开发过程优化方法

需求过程是整个软件生存周期中非常重要的一个阶段。因为需求开发过程和需求管理过程的差异,需求开发工具和需求管理工具的选择也可能不同。由此需要将软件需求从需求文档录入至专业需求管理工具的数据库。对此,提出一种基于DOORS的软件需求开发过程优化方法,定义需求文档的编制格式,并开发基于DXL脚本语言的转换插件,最后方便地将RTF格式的需求文档导入至DOORS数据库,能够快速有效地实现需求开发和需求管理之间的衔接。

基于机器视觉的高速铁路站车联动控制技术

为高效识别列车车门的开关状态,并据此控制站台门的同步开关,提出了一种基于轻量级MobileNet网络和机器视觉的图像识别方法,实现高速铁路站台门与列车门的联动控制。在北京南站收集大量列车车门的图像资料,经过预处理后作为模型训练和测试的数据集,再利用二元交叉熵损失函数和Adam优化算法对构建的网络进行训练和优化,最终实现对车门状态的高效精准识别。验证结果表明:对列车开关门动作的识别准确率达到95%以上,识别时间控制在400 ms以内,均能满足当前行业应用需求,极大提高站台门系统的自动化和智能化水平。

基于STM32的低功耗智能门锁系统设计

针对传统智能门锁的安全性与高功耗方面存在的问题,设计并开发一款基于STM32F103单片机的智能门锁。本项目可分别通过键入密码、指纹、RFID刷卡三种方式进行解锁,并且对其功耗进行了改良,使其在无人使用的时候达到低功耗。同时,本项目增加了WIFI模式进行连接阿里云从而达到物联网模式,从而监控门锁的实时状态,提高了门锁的安全性与可靠性。本项目的整体设计具有较高的完整性和实用性,不仅使门锁的安全性、便利性得到了提高,还可对门锁的实时状态进行检测,更为智能化。最后,本项目通过实物进行了实验验证,达到了预期结果。

基于PLC的自动感应门控制系统的设计研究

针对传统自动门控制系统存在的控制逻辑简单、灵活性差、可靠性低等问题,提出了一种基于PLC的自动感应门控制系统设计方案。以某商场自动感应门为例,详细介绍了该系统的硬件选型、传感器布置、执行器选型、安全装置设计以及PLC控制程序的实现方法。通过功能调试和性能测试,结果表明,该系统各项指标均达到或超过设计要求,响应时间优于行业标准,门机运行状态良好,可靠性高,平均无故障时间为240 h,平均修复时间为1 h,可用性达99.6%。

基于STM32的智能家居门禁系统设计

针对目前人们对家居安全的需求,设计了一种基于STM32的智能家居门禁系统。本设计使用STM32单片机作为主控制器,扩展无线通信模块,实现门锁控制功能,并通过APP调用百度API的人脸识别技术,实现身份验证功能。测试结果表明,该智能家居门禁系统便捷可靠,身份验证具有较高的准确度,可以提升家庭的安全性,给用户带来便捷与良好的使用体验。

汽车车门外露焊点压痕深度的综合优化

为提升汽车整体焊接质量、改善用户对汽车产品的使用满意度,以某车型车门外露焊点压痕深度调试过程为依据,从人、机、料、法、环5个方面分析车门总成制件外露焊点外观成形不良的产生原因,并总结出以下治理焊点外观不良的有效方法:调整机器人焊接姿态、控制焊钳电极对中度、改善修磨形状和修磨姿态、优化原材料表面油污、修正焊机参数及制定焊接循环水流的流量范围等。试验表明:通过综合治理方案,可以有效提升车门外露焊点外观质量,提高用户满意度,从而提高整车销售量,促进民族品牌快速发展。

2000 MPa级一体式激光拼焊门环关键性能

为提升整车的侧面碰撞和轻量化效果,文章简述一体式激光拼焊和热成型门环关键性能技术,采用三种不同料厚的1000、1500、2000 MPa强度的热成形钢板方案。从焊缝位置拉伸、维氏硬度、极限尖冷弯、低温冲击、延迟开裂五个实验去验证。结果表明,2000 MPa一体式热成型激光拼焊门环为最佳方案。该研究为后续一体式门环设计开发提供了经验。

一种基于PLC控制的超声测厚方法

汽车车门设计逐渐向流线型曲面发展,本文提出了一种基于PLC控制的车门超声自动化测厚方法。该方法通过上位机实时监控机械臂与PLC之间的通讯,利用精确的路径规划来确保机械臂安全高效地夹持超声探头完成超声测厚,不仅实现了高精度的测厚,还显著减少了人力投入,降低了检测成本,并有效避免了人为操作引起的误差。通过对车门弯折处的超声测量实验结果与实际测量值进行对比分析,证明了本文所提方法的检测准确性和稳定性。

基于AHP-FCE的门窗执手设计与评价

为合理评价门窗执手中各设计指标对门窗执手性能的影响,根据门窗五金的特点以及现有门窗执手开发中存在的问题,文章采用层次分析法(AHP)和模糊综合评价方法(FCE)构建了门窗执手设计评价模型。首先,运用AHP对相关设计指标归类汇总,从造型、结构、创新三方面建立门窗执手的阶层结构模型。通过Matlab辅助计算,确定了门窗执手基准层中各指标的综合权重。其次,用FCE对各个设计方案建立评价集,并进行合成计算,得到评估结果。最后,通过相互比较,得出了设计方案的优劣排序。在门窗执手设计评价的实例验证中,该评价模型展现出了对评价门窗把手设计方案优劣程度的客观性、准确性,可为门窗执手的开发设计提供量化分析参考。

基于Doors工具的系统需求三维模型

作为设计的本质,需求在飞机的研制过程中一直贯穿始终,并以树状从上至下逐步展开。从飞机研制到航电分系统研制,再到设备级研制,需求数量呈指数级展开,同时需求属性也更加复杂多样,以确保设计在分解和追随过程中完整、准确地展开,这就导致了需求在研制和变更过程中存在一定的复杂性和管理困难。为能从设计和逻辑上更有效地描述需求的生命周期和传递过程,设计了一套基于Doors工具的需求三维建模方法,将复杂的需求过程更形象地描述清楚,有效帮助系统功能和产品的实现。

大型邮轮上层建筑舷侧开口角隅形状优化设计

为了研究邮轮上建舷侧门窗角隅形状对结构强度影响,基于有限元细网格计算分析方法,对比3种新型角隅形状方案应力水平,在得到最优方案(方案3)后,借鉴贪心算法原则,进一步研究最优方案形状参数对角隅应力水平的影响。结果表明:方案3角隅形状对应应力水平最低,且方案3中椭圆弧半长轴a越大,角隅处最大合成应力越小;半短轴b根据角隅处主应力的方向进行调整也可降低角隅处应力水平。研究成果可为大型邮轮上建舷侧门窗开口角隅形状设计提供一定参考。