基于拓扑优化的汽车座椅骨架轻量化设计

座椅是汽车内饰件中质量较重的一部分,座椅骨架的轻量化设计可以有效地降低座椅整体质量,提高汽车整体性能.本文利用CATIA软件对某乘用车前排座椅骨架进行几何建模,建立座椅骨架的有限元模型,并基于国家标准GB 15083—2006对座椅骨架模型进行有限元分析.然后利用相对密度法的拓扑优化模型对座椅骨架进行轻量化设计,以体积约束下的最小结构柔度为优化目标,通过ABAQUS软件中的TOSCA模块对座椅骨架进行拓扑优化,将优化后的座椅骨架结构在ABAQUS中进行静力学分析.结果显示,在满足座椅结构强度和刚度的情况下,座椅骨架减轻了0.584 kg,减重约4%,实现了座椅轻量化的效果.

汽车电动座椅骨架结构及功能件分析

汽车座椅骨架及功能件是支撑驾乘人员坐姿的重要载体,其外形与布置参数极大地影响着驾乘人员安全性、操作、乘坐舒适性。座椅骨架及功能件布置更是座椅工程设计的重点,是造型设计的基础。文章基于人体工程学及相应法规,分析电动座椅前后调节、高度调节、靠背旋转调节、腰托四向调节、头枕上下调节的设计原理及参考依据,可在造型设计阶段确认座椅坐垫、靠背、头枕位置轨迹的工程硬点,确保造型设计符合安全性、可操作性及舒适性,提升电动座椅整体设计质量,为整车内饰造型设计提供座椅骨架模块的理论支持,提高汽车内饰分组设计的效率。

一种人事招聘信息展示装置设计

招聘是医院人力资源管理的重要工作之一。人力资源管理人员经常要到招聘会进行现场招聘,在招聘会上通过展示架对招聘信息进行展示能够起到良好的宣传作用。但现有的展示架调整不灵活,也无法很好地把招聘布或海报的高度调整到合适的位置,招聘布或海报过低或过高均不便于应聘者观看。针对这个问题,该设计提供一种人事招聘信息展示装置,其主要包括座板、2个滑杆、滑杆锁紧机构、顶梁、上夹紧框、上夹紧螺柱、下夹紧框及下夹紧螺柱。该设计的上夹紧框和下夹紧框均能改变高度,从而不仅能够根据招聘布或海报的长度来调节上下夹紧框的距离,还能够整体改变招聘布或海报的悬挂高度,以便于应聘者观看,提高招聘效率。

HXD2型机车牵引电机振动超标分析与处理

针对配属HXD2型电力机车牵引电机例行试验振动值超标问题,根据电机结构和统计的振动值数据,从电磁和机械两方面对电机振动值超标问题进行原因分析,排除电磁和转子动平衡两个因素,通过测量定子止口尺寸、查看现场操作人员装配电机过程、检查定子止口端面清洁度,找出振动值超标的原因,最后从调整机座加工工艺流程、细化轴承座装配方法、提高配件清洁度三个方面进行工艺提升,降低电机返工率,提高电机装配质量和试验一次合格率,保证机车在线正常运行。

某电站机组改造前力特性试验分析

水电站机组运行过程中受力复杂多变,难以通过数值仿真等技术进行准确捕捉与计算预测,因此想了解机组受力情况,进行现场试验是最好、最直接的技术方法。对某电站机组上、下机架与定子机座进行力特性试验分析。通过开机、变负荷、停机试验等数据分析发现,机组各部件的最大应力值均在材料允许值范围之内,机组部件强度满足要求,不会形成安全运行的隐患。

汽车座椅的轻量化设计

利用各有限元分析软件的特点进行了汽车座椅骨架改进设计,探索了汽车座椅轻量化的途径。通过椅背上框的改进设计,使椅背质量降低了14.46%,简化了工艺、降低了成本。

某汽车座椅骨架的动态特性分析

为获得某汽车座椅骨架结构的动态特性,利用Pro/E软件建立其三维模型,基于Ansys Workbench软件进行模态分析,并考虑路面和整车的影响对其进行了随机振动分析和谐响应分析,得到汽车座椅骨架的前六阶模态值和振型,以及随机振动和谐响应条件下汽车座椅骨架和座垫骨架的响应值。分析结果表明该汽车座椅骨架避开了人体不同器官的共振频率范围,并给出了座垫骨架具有较大位移响应的频率值,为后续汽车座椅骨架的结构设计和整车动态特性的优化设计提供了参考依据。

座椅骨架静强度分析方法

汽车座椅骨架的结构静强度是影响座椅安全和舒适性的重要因素,必须进行静强度试验,但是物理试验存在复杂和不确定性,一旦出现试验失效,重复试验会增加大笔额外开支和研发周期。在分析座椅骨架载荷基础上,根据国家法规要求,通过有限元技术进行了座椅骨架静强度仿真。用Hypermesh对物理模型进行前处理,Abaqus软件进行有限元分析计算,Hperview进行计算结果的后处理,并按国家法规对座椅静强度要求对设计模型进行了检验。基于多种有限元软件,可以在座椅骨架设计阶段就能快速有效地对设计结构进行验证,以检验其合理性。

汽车座椅骨架塑性极限分析方法

研究了在静态载荷下,汽车座椅骨架靠背的塑性极限载荷的经验公式。首先基于材料刚塑性理论,得到靠背简化模型的塑性极限载荷理论公式,以此为依据确定影响结构性能的主要因素。其次,以靠背结构的主要因素进行正交实验设计,并按实验设计结果进行实际模型的有限元数值模拟实验。最后,结合塑性理论分析结果和有限元模拟实验结果,得出汽车座椅靠背的塑性极限载荷的经验公式。实例计算表明,提出的建立塑性极限载荷经验公式的方法是有效的,经验公式的预测值与实验值的相对误差小于5%。提出的方法在新产品方案设计的初级阶段可快速判断设计方案是否满足要求,从而大幅度提高产品的设计效率。

基于变形镁合金的座椅靠背骨架轻量化设计

针对某轿车原前排座椅靠背冲压钢板骨架,提出采用镁合金挤压管材和冲压板件相结合的新型半封闭镁合金靠背骨架结构予以替代,该结构与双向调角器构成封闭的靠背骨架,可达到48.8%的减重比。对该新型镁合金靠背骨架进行了极限载荷仿真分析,并进行了新、旧型靠背骨架的成本对比分析,结果表明,新型靠背骨架强度满足要求,且工艺过程简单,模具成本较低。

CAE在汽车座椅轻量化设计中的应用

以汽车座椅靠背为研究对象,利用材料力学原理分别设计3种不同截面形状的钢制座椅靠背圆钢管,基于HyperWorks有限元软件对3种方案进行静强度模拟分析,运用密度法对新型铝合金座椅骨架进行拓扑优化设计。结果表明:截面为椭圆型的钢管比等截面面积的圆形钢管具有更大的抗弯强度,拓扑优化是一种有效的结构概念设计方法,使铝合金座椅靠背质量减轻16.5%,从结构和材料2方面实现了汽车座椅轻量化的目的。

大型座舱骨架整体成形有限元模拟及实验研究

为研究飞机大型座舱骨架的整体成形,在DEFORM-3D软件中对该铝合金锻件的整体锻造过程进行了有限元模拟,并优化了模具结构及坯料。在模拟结果的基础上生产了坯料和模具,并在万吨水压机上对坯料进行了整体锻造,实际生产的锻件质量良好。研究表明,模拟结果与实际生产基本一致,通过大型座舱骨架整体成形的有限元模拟实现了模具结构和坯料的优化,减少了试模次数,提高了锻件的质量。

镁合金汽车座椅靠背骨架压铸浇注系统设计与优化

设计了两种镁合金汽车座椅靠背骨架压铸浇注系统,运用Pro CAST数值模拟软件对两种浇注系统实现的充型过程进行模拟。通过观察流场、表面缺陷的分布情况并进行分析,预测充型过程中的氧化夹渣等缺陷。在分析模拟结果的基础上提出了浇注系统的优化方案,提高了铸件的质量。

某汽车座椅骨架的模态分析

汽车座椅骨架的固有频率和振型是其动态特性设计中的重要参考指标,本文利用三维建模软件Proe建立某汽车座椅骨架三维模型,基于有限元分析软件Workbench对其进行模态分析,得到其前十阶固有频率值和振型,并对结果进行了分析。

钢框架顶底角钢带腹板双角钢连接的试验研究

通过钢框架顶底角钢带双腹板顶底角钢半刚性连接类型共五个原型试件在循环荷载作用下的拟静力试验 ,得到了各个试件M -θr 滞回曲线及骨架曲线 ,从而间接得到了各类连接的抗震性能 ,分析了各类连接的能量耗散机制 .在试验中 ,还记录了梁柱连接中重点部位的应变情况、节点域的变形情况以及柱节点域加劲板的变形情况 .分析了每种类型的破坏机制及破坏原因 .

商用车司机座椅骨架有限元建模与优化

为分析商用车司机座椅的安全性,基于逆向工程原理,利用Hypermesh建立以壳单元为基本单元的座椅骨架有限元模型.根据GB 15083—2006规定施加载荷和约束,通过对座椅骨架静强度仿真分析提出结构优化方案并进行可行性试验验证.结果表明,优化后的座椅骨架强度满足国标要求,优化效果明显.

“虎座鸟架鼓”工艺品激光雕刻制作

激光雕刻加工属于非接触性加工,没有机械力,加工材料不变形,受损小。相对传统加工方法,由于加工工艺精度高,用激光雕刻制作的工艺品更加精美。文章利用激光雕刻制作方法,对湖北楚文化的象征性标志文物"虎座鸟架鼓"进行了艺术再现。文章阐述了"虎座鸟架鼓"作品的工艺设计过程,并探索了激光雕刻制作方法,精美再现了具有现代时尚感的古代文物,最终站在艺术的角度对作品效果进行了剖析。该研究过程对传统艺术与现代工艺的结合具有一定的现实指导意义。

PEC柱-型钢梁半刚性框架抗震性能试验研究

为了研究PEC柱(partially encased concrete column)-型钢梁半刚性框架的受力特点、滞回性能、延性及破坏模式,对PEC柱-型钢梁顶底角钢连接的半刚性框架进行了低周反复荷载试验。试验共设计了三个框架,参数为轴压比和螺栓边距。通过试验数据得到了此类框架的滞回曲线、刚度退化、延性系数等抗震性能指标,分析了顶底角钢节点的初始转动刚度。试验结果表明:增大轴压比可以提高半刚性框架的极限承载力,承载力提高了8.9%;但延性有所降低,平均位移延性系数减小了37.9%;减小螺栓边距可以提高节点初始刚度,减缓刚度退化,增加框架延性;PEC柱-型钢梁顶底角钢连接的半刚性框架滞回曲线饱满,具有良好的抗震性能。

镁合金座椅设计及动态行李碰撞仿真

镁合金作为轻量化材料,应用到汽车零部件中可以实现较大幅度的减重效果。而镁合金挤压型材在汽车零部件设计中的应用较少。将镁合金挤压管材作为后排座椅骨架的基本型材,通过多次弯曲得到座椅骨架,并基于Dynaform软件,对挤压管材的各段弯曲部位进行仿真,得到具有工艺可行性的弯曲半径设计。对新设计的镁合金座椅进行动态行李保持仿真,结果表明新设计的镁合金座椅能承受行李对其的动态冲击。

0.6米低轨星座Ka便携站天线新型设计

为满足广大用户宽带接入的卫星通信需求,基于低轨星座的一体化信息系统得到了迅速发展,与之配套的地面高通量应用系统应运而生。低轨卫星通信对地面应用系统中的各类型终端,包括动中通、静中通、便携站等远端站提出了新的功能、性能需求,如要求Ka频段便携站天线需具有高性能、小型化、轻便易携带和可靠性高等特点。针对这一目标需求,提出了一种新型的低轨系统便携站天线设计方法,采用X-Y座架结构实现过顶跟踪,最大限度地保证通信系统的刚度和稳定性。