汽车坐盆安全气囊对假人伤害的仿真及优化

针对汽车前碰撞过程中假人胸部压缩量超标这一难点,开发了一种安装在座椅坐盆处的全新坐盆安全气囊。通过理论探索坐盆气囊在碰撞过程中的作用原理,证明了坐盆气囊可以有效抑制假人X向运动,达到了减少假人胸部压缩量的目的。借用计算机辅助工程(CAE)中MADYMO软件建立了坐盆气囊模型,通过零部件和子系统的试验验证了该模型的精度。在某款运动型多功能车(SUV)车型上建立了整车约束系统模型且与试验进行了对标验证;在验证后的系统模型中通过增加坐盆气囊的CAE模块作为优化的基础模型,对坐盆气囊的安装位置、角度以及点爆时间进行了灵敏度分析和试验设计(DOE)优化,以探寻最佳的优化方案。经台车试验和限力式预紧安全带对比分析表明,坐盆安全气囊可以降低假人胸部14.79%的压缩量,有效抑制了人体骨盆纵向位移。该结果可为保护假人胸部研究提供参考。

某车型拖曳臂支架强度开裂分析与改进

某车型在强化路试行驶里程达7200km时,车身拖曳臂安装支架出现撕裂现象,严重影响产品的质量和安全。为了找出安装支架开裂的根本原因,基于Hypermesh软件建立支架的有限元模型,采用惯性释放方法针对支架三种危险工况进行强度分析,结果表明支架在制动和转弯工况下其强度存在较大风险,最大应力为518.6MPa,撕裂部位发生在支架本体根部,这与整车道路试验结果吻合。对支架结构设计优化,通过改变结构形状、材料和厚度,分析结果表明结构优化后,支架结构的强度得到了较大提升,尤其是制动和转弯工况。通过提高支架的刚度和分解支架的载荷,能够改善结构的应力水平和分布,避免结构设计上的局限而引起强度不足的风险,在工程上具有较大参考意义。

SUV多连杆后悬架的开裂失效分析及结构优化

针对SUV多连杆后悬架容易开裂的问题,利用多体动力学和有限元方法对后悬架进行强度分析,可以有效避免前期设计不足导致后悬架开裂的风险。建立了某SUV多连杆式后悬架三维模型,基于Adams/car多体动力学软件创建后悬架刚柔耦合多体模型,并进行动力学仿真分析,提取出后悬架各个硬点的关键载荷;利用惯性释放对后悬架在典型工况下的强度进行CAE仿真分析。分析结果表明:颠簸工况下后悬架结构受力较大,右纵梁和后横梁结构应力超过材料屈服强度,存在结构开裂风险。为解决后悬架结构强度不足问题,通过后横梁倒角结构等优化,经分析确认改进后的后悬架符合强度要求。最后,通过系统台架试验验证,仿真结果与实验结果较为吻合,从而验证了该有限元仿真的有效性和准确性,为其前期设计具有指导意义。

五轴联动数控磨床床身的静动态特性分析

文章指明了在工业生产中对数控磨床床身进行静态与动态分析的重要性,并利用有限元工具软件建立了有限元模型,对所分析目标进行了线性静态结构分析、模态振型分析及谐响应分析,得出了分析目标在一般工作情况下的力的影响作用.为机床研发者在设计过程中与用户操作过程中提供了参考数据.此外本文所介绍的先进设计方法,可以推广到现代普遍机械设计过程中.

离心预应力下发动机风扇流固耦合及模态分析

发动机风扇是转速较高的旋转构件,并吸引气流快速流动。依据风扇性能试验方法进行流体力学计算,获取气流作用于风扇上的风压力;利用有限元计算方法风扇在3 000 r/min转速下离心力的应力,然后将风压及离心力引起的预应力导入模态计算来获取最终的预应力模态值。为了进行对比,以风扇离心预应力和流体耦合为影响因子,组合3种方案进行计算。结果表明:旋转状态下的风扇模态与流固耦合下的旋转风扇模态相对于静止状态的风扇发生变化,考虑离心力及风压的模态分析相对更接近于实际工况,最大误差为9%,最小误差不足1%,具有工程应用价值。

后轴安装支架开裂分析与优化

某QX车型在强化路试验证里程达7200km时,车身后轴安装支架出现撕裂,车身拖曳臂安装支架出现撕裂现象,严重影响产品的质量和安全。通过计算机仿真分析对比试验结果,复原发生撕裂的原因,结果表明支架在制动和转弯工况下其强度存在较大风险,最大应力为518.6MPa,撕裂部位发生在支架本体根部,这与整车道路试验结果吻合。确认有限元分析模型的准确性,进而整改设计支架结构,重新计算分析强度,最终完全解决了后轴安装支架开裂问题,使得方案最终选定,直至样车通过验证、验收。