车身部件振动环境的实验室模拟方法研究

以某轿车后视镜为例,研究车身部件道路振动信号的实验室模拟方法.首先进行室外后视镜振动信号谱测取,并对振动信号进行处理与分析,获取信号的表征参数与特征;然后,根据能量等效和随机振动的等价模拟原则,将室外道路振动信号与室内台架振动试验标准进行比较,确定室内外当量关系.

车身部件道路振动信号的实验室模拟方法研究

以某轿车后视镜为例,研究车身部件道路振动信号的实验室模拟方法。首先进行室外后视镜振动信号谱测取,并对振动信号进行处理与分析,获取信号的表征参数与特征;然后,根据能量等效和随机振动的等价模拟原则,将室外道路振动信号与室内台架振动试验标准进行比较,确定室内外当量关系。

关联用户的汽车试验场耐久性评价路况循环确定方法研究

针对当前关联用户的试验场整车耐久性试验路况循环次数难以确定的问题,提出了基于遗传算法的多目标优化方法。以采集的用户道路载荷数据为基础,外推得到整车全寿命周期不同部位损伤目标,结合试验场各个特征路况的基础损伤矩阵,建立了"试验场-用户"损伤等效关联模型,利用传统最小二乘法和遗传算法对损伤等效模型求解,并针对遗传算法的多组非劣解提出优选准则。通过试验场损伤与用户目标损伤比,分析了两者对模拟实际用户使用情况的有效性。结果表明基于遗传算法可以更为合理地确定各路况的循环次数,更好地复现不同部位的损伤水平,而最小二乘法得到的试验场路况循环损伤总体偏小,仅能在少数部位复现用户损伤。研究成果为更合理地制定试验场耐久性评价规范、有效评价整车可靠性与耐久性提供参考和依据。

基于失效率变化量的燃料电池轿车可靠性分配优化

基于某燃料电池轿车用户道路采集的故障数据,分析了该车的可靠性统计特性。结合燃料电池轿车整车可靠性指标的要求,提出了基于失效率变化量的可靠性分配层次分析法,对燃料电池轿车进行可靠性指标分配优化。优化结果为提高整车及其关键零部件的可靠性和轻量化开发提供了理论依据,也为制定整车及其关键零部件的可靠性增长目标提供了技术基础。

四立柱可靠性试验载荷谱标准化方法研究

基于四立柱的台架试验是整车开发过程中可靠性评价的重要方式,当前以试验场整车载荷采集-路谱迭代的试验方式需要对每一个车型均进行实车载荷测量,存在试验周期长且产品可靠性不足时改进成本高等问题。以同一试验场可靠性规范下不同车型载荷相似性基础,开展整车四立柱台架试验载荷谱的标准化研究。分析四种车型整车四立柱台架试验载荷特征,确定各路况下不同车型同一车轮在时域、频域及损伤域的相似性,左右轮载荷时域相关及频域相干、前后轮载荷间时延特征;以同一车轮的功率谱密度分布拟合,选取覆盖一定百分位水平的功率谱作为目标重构单侧车轮时域载荷信号;综合相关和相干特征构造对侧车轮时域载荷历程;基于前后车轮时延特征,构造后轮载荷历程,最终形成整车四立柱台架试验标准化载荷谱。通过对比标准化载荷谱和实测道路谱的时域、频域、雨流、损伤,分析标准化载荷谱的合理性,以某SUV实际台架试验进行实际验证。结果表明,构造的标准化载荷谱有效复现试验场载荷下的失效情况,可为整车可靠性的快速验证提供有效手段。

基于示范运行的燃料电池轿车可靠性分析

燃料电池轿车作为富有生命力的新能源汽车,在国内外受到极大关注。但是由于其结构复杂,制造工艺基础相对薄弱,导致整车可靠性保障困难。因此基于上海世博会示范运行(含世博后运行)的燃料电池轿车的试验数据,应用可靠性理论对整车及关键零部件进行可靠性耐久性分析,得出燃料电池轿车的故障分布规律,分析故障原因,确定相关的可靠性参数水平,为进一步提高燃料电池轿车可靠性耐久性提供参考。

基于灰色系统理论的燃料电池轿车可靠性分配

为了解决在产品研发阶段可靠性数据缺乏和可靠性影响因素不确定的问题,提出了一种基于灰色系统理论的可靠性分配模型。考虑重要程度、复杂程度、技术发展水平、制造水平、工作时间和环境条件6个影响因素,结合专家经验和已知的可靠性数据,采用灰色聚类分析法和基于灰色关联度求解指标权重的改进方法评估燃料电池汽车各子系统之间的相对失效关系。根据综合灰色评估值对各子系统的可靠性进行分配。将模型分配结果和该车实际故障数据比较,验证了这种可靠性分配模型的有效性。

基于最优参数评估燃料电池发动机可靠性研究

燃料电池可靠性是评价燃料汽车质量好坏的重要参数指标。根据调研得到的某燃料电池汽车发动机的首次故障里程数据,提出运用一致最小方差无偏估计的点估计和最短置信区间的区间估计方法对燃料电池发动机进行可靠性评估,结果表明:该方法使得发动机待估参数的误差能够达到最小,能更早更有效地预测燃料电池发动机首次故障的行驶里程和平均剩余寿命。

基于强度与模态灵敏度分析的轿车前副车架轻量化设计

根据轿车前副车架的结构特点,建立了前副车架有限元模型。在转弯、制动、垂向冲击和倒车4种工况下对前副车架进行强度分析,然后分析与前副车架有关的各种扰动激励频率对前副车架振动特性的影响。根据长期研究,提出了前副车架结构模态评价原则,依据此原则,得到前6阶的模态频率和模态振型,最后确定出轻量化方案。

基于低载强化的悬架弹簧耐久性评价

以某轿车后悬架弹簧为对象,研究室内快速耐久性试验与耐久性里程之间的关系,对悬架弹簧的耐久性进行评价。将低载强化理论引入某试车场强化的比利时路面载荷谱组合谱的损伤分析过程中,处于低载强化区间内的载荷提高了零件疲劳强度,根据由此得到新的S—N曲线统计损伤,再结合室内等幅加载疲劳试验,建立室内外试验的当量关系。用传统修正Miner理论与低载强化理论分别对室外耐久性载荷谱进行损伤估计对比分析,验证弹簧的耐久性分析中低载强化的贡献大小。

某重型变速箱端盖强度有限元分析及试验研究

目前结构优化步骤一般是先有限元建模,后优化分析。为提高分析精度,进而确保结构优化结果的合理性,需要对有限元模型进行验证。针对我国某重载变速箱箱体左端盖进行有限元分析。根据有限元分析结果选取测点并实测载荷。用端盖实测载荷谱对有限元模型进行验证。经数据分析后发现,齿轮啮合产生的动态载荷是静态载荷的1. 1～2. 3倍左右,但是前期有限元分析却没有考虑动载的影响,这会导致端盖在服役过程中发生早期失效。最后结合间接获得的动载系数修正载荷的边界条件,使得修改后的有限元模型精度提高。为后期的优化设计提供了精确的模型。

基于强度变化特性的随机谱载荷下疲劳寿命预估模型

提出了一种新的随机谱载荷下构件的疲劳寿命评估模型。该模型以结构强度变化特性为基础,考虑低幅载荷强化和损伤的双重效应,既有清晰的物理意义,又更合理地反映了疲劳过程中零件强度值随着载荷的变化而相应地增高和衰减的特性,克服了传统疲劳累积损伤模型忽略低幅载荷强化作用的缺陷。经过两种构件的试验验证表明,此模型与传统的累积损伤模型相比能更准确地预测构件在随机载荷下的寿命,为结构的轻量化设计提供理论与技术依据。

汽车后转向节轻量化设计及试验验证

针对汽车后转向节轻量化设计要求,利用HyperWorks有限元分析软件对转向节包络面进行拓扑优化设计,以刚度特性为性能指标,质量最小为目的,在减轻转向节质量的同时确保了优化设计的可靠性。最后通过试验,验证了优化后的汽车后转向节耐久性指标满足使用要求,从而探索出一条转向节轻量化设计的有效途径。

汽车前大灯振动试验夹具设计

振动试验夹具在振动试验中起到连接试件与振动台的作用,能否平稳地将振动台的载荷传递到试件上,对试验结果的准确性起决定性作用。针对某汽车前大灯,根据振动试验规范要求,通过对材料、结构和制造方式的选择,设计了用于在试验中固汽车前定大灯的夹具。在设计过程中运用Hyperworks软件对设计的夹具进行拓扑优化以及模态仿真分析来优化设计结果,最终通过试验,验证了所设计的夹具满足试验要求,保证了试验过程的稳定性和试验结果的可靠性。

基于LS-DYNA的某商用车座椅安全带固定点强度分析与优化

以自主研发的某款特殊结构的M1类商用车3人座椅为对象,利用有限元方法建立模型,对法规试验进行仿真、失效判断。通过优化焊点的布置,提高该座椅上安全带固定点强度。该模型的准确建立可减少法规试验中白车身和座椅的消耗,降低研发成本。研究成果对类似的座椅法规试验分析及焊点优化布置有一定参考价值。

基于频域模拟的汽车前大灯振动激励载荷编制

室内道路模拟试验在汽车可靠性研究方面起到了越来越重要的作用。针对某轿车的前大灯,根据研究对象的特性和课题组的研究经验,确定了路谱采集方案,经过对采集的路谱信号进行筛选以及加速处理,得到具有较高置信度的大灯受载加速度信号的功率谱密度曲线,经过差值简化,从频域模拟角度,确立了一种建立大灯室内振动试验加载谱的方法。

基于底盘子系统协同控制的车辆防侧翻性能分析

由于重载车辆行驶路况和工况具有复杂性,仅对单一子系统进行控制有一定局限性。针对重载车辆非绊倒型侧翻问题,考虑采用主动横向稳定杆与连续可调阻尼半主动悬架协同控制,动态分配前、后横向稳定杆控制力,旨在达到主动控制车辆侧倾的目的。仿真结果表明,该协同控制方法可弥补主动横向稳定杆和半主动悬架控制在单独使用时暴露的局限性,实现防止车辆侧翻的目的,并可在一定程度上改善车辆的行驶稳定性。

基于Hyper Works的汽车前副车架拓扑优化设计

依据拓扑优化理论,文章总结了拓扑优化的一般流程。以某前副车架为研究对象,依照该流程,建立副车架设计空间,根据副车架安装点刚度及模态性能要求,以副车架轻量化为目标函数,刚度和固有频率为约束条件,对该副车架进行拓扑优化设计,得到了满足刚度和模态性能的副车架材料分布,为副车架的设计提供了参考,大大提升了设计效率。

基于用户行驶需求的轻客整车性能评价

为评价某型轻客的整车性能,建立了整车性能评价体系,并调研了用户的行驶需求,用户根据行驶需求的满足程度对各性能进行打分评定。分别运用层次分析法、灰色关联度法和结构熵权法确定各性能的权重系数,将其与用户评分相结合,得出整车性能评价结果。结果表明三种方法得出该车型的质量等级均一致,但相对于其它两种方法,结构熵权法能最大程度考虑用户行驶需求。因此,根据结构熵权法的结果,对该型轻客性能提出相应的改进意见。

纯电动汽车动力传动系参数匹配及仿真

为实现纯电动汽车传动系传动比与驱动电机的合理匹配,提出了一种基于MOGA-Ⅱ遗传算法的多目标优化方法。根据配备两挡变速器的某纯电动汽车的整车参数和设计要求,对其动力传动系统主要部件驱动电机及动力电池进行了匹配和选型。基于GT-drive软件搭建整车仿真模型进行仿真分析并验证了匹配的合理性。利用多目标优化软件mode FRONTIER进行了传动系传动比优化。优化结果表明,纯电动汽车的一次充电续驶里程及原地起步加速时间分别提高了5.5%和2.9%。