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基于轻量化的农用电动车车身骨架拓扑优化
1
作者 付建蓉 胡可欣 王青春 《农业技术与装备》 2025年第4期14-19,共6页
以一款拟降10%自重的农用电动车车身骨架为研究对象,利用单工况和多工况协同拓扑优化方法对其轻量化设计。对原始车身骨架有限元模型进行转向、制动和跌落3种工况的静力学分析,判定原车身骨架是否满足强度设计要求;基于车身骨架结构和... 以一款拟降10%自重的农用电动车车身骨架为研究对象,利用单工况和多工况协同拓扑优化方法对其轻量化设计。对原始车身骨架有限元模型进行转向、制动和跌落3种工况的静力学分析,判定原车身骨架是否满足强度设计要求;基于车身骨架结构和车载附件布局,构建车身骨架拓扑优化模型,利用单工况和多工况协同拓扑优化方法,得到车身骨架材料分布结果,并根据拓扑优化结果和车身骨架原有结构形状,重构车身骨架;对重构的车身骨架进行同样的3种工况有限元分析。优化后,车身骨架质量下降了13.55%,对应最大应力值和最大变形量虽稍有增加,但仍然在材料许用范围内,实现了轻量化目标。 展开更多
关键词 电动汽车 轻量化 车身骨架 有限元分析 拓扑优化
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基于生命周期评价的汽车车身冲压件的碳排放研究 被引量：2
2
作者 江舜成 张杰 朱艳 《汽车科技》 2025年第2期14-18,共5页
本文以某车型的车身冲压件为研究对象,从“摇篮”到“大门”的生命周期碳足迹方法评价,即原材料生产、产品制造和运输的周期内的碳足迹。提出了车身冲压件的碳排放核算工作方法与思路,指出了核算过程中的系统边界与方法学。研究结果表明... 本文以某车型的车身冲压件为研究对象,从“摇篮”到“大门”的生命周期碳足迹方法评价,即原材料生产、产品制造和运输的周期内的碳足迹。提出了车身冲压件的碳排放核算工作方法与思路,指出了核算过程中的系统边界与方法学。研究结果表明,汽车车身冲压件全生命周期碳排放量为779.59kgCO_(2)e,其中车身冲压件的原材料获取阶段的碳排放为729.09kgCO_(2)e,占整个冲压件碳排放的93.5%,是车身冲压件碳排放的最主要来源。生产制造阶段碳排放量为44.44kgCO_(2)e,占整个冲压件碳排放的5.7%。运输阶段的碳排放量为6.06kgCO_(2)e,占整个冲压件碳排放的0.8%。降低车身冲压件的碳排放,必须从原材料获取阶段入手,通过清洁能源的使用、材料回收循环技术及轻量化技术等措施,减少整车车辆周期的碳排放量。 展开更多
关键词 全生命周期 车身冲压件 碳排放
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多工况下客车车架结构多刚度拓扑优化设计研究 被引量：74
3
作者 范文杰 范子杰 +1 位作者 桂良进 刘东 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期531-533,共3页
以体积和频率作为约束,以各工况载荷下对应的最小柔度作为目标函数,采用带权重的折衷规划法和SIMP密度函数插值模型研究了多工况条件下客车车架结构多刚度拓扑优化问题。并以某三段式客车车架为研究对象进行了多刚度拓扑优化,得到了合... 以体积和频率作为约束,以各工况载荷下对应的最小柔度作为目标函数,采用带权重的折衷规划法和SIMP密度函数插值模型研究了多工况条件下客车车架结构多刚度拓扑优化问题。并以某三段式客车车架为研究对象进行了多刚度拓扑优化,得到了合理的车架拓扑结构。 展开更多
关键词 客车 车架 多刚度拓扑优化 折衷规划法
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客车车身骨架板梁混合有限元模型与轻量化研究 被引量：12
4
作者 高玉华 张代胜 +2 位作者 李华香 谭继锦 刘焕广 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期46-50,33,共6页
针对半承载式客车车身骨架有限元建模时梁单元和板单元各自的缺点,建立了薄板单元和梁单元相结合的有限元分析模型,对车身骨架的强度和动态(模态)特性进行了分析。将分析结论与车身骨架实体试验结果进行了比较,表明所建半承载式车身骨... 针对半承载式客车车身骨架有限元建模时梁单元和板单元各自的缺点,建立了薄板单元和梁单元相结合的有限元分析模型,对车身骨架的强度和动态(模态)特性进行了分析。将分析结论与车身骨架实体试验结果进行了比较,表明所建半承载式车身骨架板梁模型的精度较高。运用分析结果对原车身骨架进行轻量化改进设计,进一步建模分析表明轻量化方案是可行和有效的。 展开更多
关键词 客车 车身 有限元法 模态分析 轻量化设计
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半承载式客车骨架有限元建模与轻量化研究 被引量：10
5
作者 龙江启 兰凤崇 +1 位作者 王金轮 周斯加 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期499-503,共5页
采用薄板单元和梁单元相结合的方法,建立了某半承载式客车骨架的有限元模型,并通过试验对模型进行了验证。首先,对原车模型进行了强度分析,获得整车应力分布信息,结果表明大部分构件有足够裕量储备,可以通过改变结构、构件截面参数等方... 采用薄板单元和梁单元相结合的方法,建立了某半承载式客车骨架的有限元模型,并通过试验对模型进行了验证。首先,对原车模型进行了强度分析,获得整车应力分布信息,结果表明大部分构件有足够裕量储备,可以通过改变结构、构件截面参数等方法来进行优化减重。其次,通过构件对整车重量的灵敏度分析,获知对整车重量影响较大的构件,提出了轻量化优化方案,该方案减重达7.35%,效果明显。最后,通过对优化前后整车强度、刚度、模态特性等的比对,验证了优化方案的可行性。 展开更多
关键词 客车骨架 有限元模型 轻量化 强度
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基于结构优化的客车骨架轻量化设计研究 被引量：10
6
作者 龙江启 李毅 +1 位作者 俞平 周斯加 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第4期558-563,共6页
建立了某大型客车车身骨架FE模型,获取了自由模态参数以及静态弯曲和扭转工况下的刚度和强度特性。基于分析结果,对车身骨架结构形式进行了改进。利用优化设计方法,建立了以客车薄壁梁厚度为设计变量,车身总体积和表征车身刚度的状态量... 建立了某大型客车车身骨架FE模型,获取了自由模态参数以及静态弯曲和扭转工况下的刚度和强度特性。基于分析结果,对车身骨架结构形式进行了改进。利用优化设计方法,建立了以客车薄壁梁厚度为设计变量,车身总体积和表征车身刚度的状态量为响应的优化模型。通过对影响车身轻量化和力学性能指标构件的灵敏度分析,筛选了设计变量,重新建立了以车身骨架总体积最小为目标的优化模型,得到了轻量化效果明显的优化方案。最后对轻量化模型进行典型工况分析,与初始模型进行了对比,验证了优化方案的可行性。 展开更多
关键词 客车骨架 轻量化 优化 灵敏度分析
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一种薄壁梁加强结构及其动态抗弯性能分析 被引量：5
7
作者 余跃 周鸿波 +1 位作者 童水光 倪祯浩 《机械设计》 CSCD 北大核心 2011年第3期80-84,共5页
针对大客车车身骨架侧墙立柱薄壁梁结构侧翻耐撞性能薄弱的特点,提出了一种等强度贴板加强立柱梁结构。采用LS-DYNA软件对单根悬臂方管在侧向冲击载荷下的动力响应进行了数值模拟,比较分析了不同加强方式下立柱的抗弯性能。结果表明,与... 针对大客车车身骨架侧墙立柱薄壁梁结构侧翻耐撞性能薄弱的特点,提出了一种等强度贴板加强立柱梁结构。采用LS-DYNA软件对单根悬臂方管在侧向冲击载荷下的动力响应进行了数值模拟,比较分析了不同加强方式下立柱的抗弯性能。结果表明,与薄壁方管、贴板薄壁方管和泡沫铝填充方管相比,等强度贴板方管立柱的吸能性能(或比吸能)显著提高,整体结构在指定冲击位移内充分参与变形,没有出现因局部塌陷而产生的塑性铰,说明这种加强立柱结构是客车侧翻耐撞性立柱的良好型式。 展开更多
关键词 等强度贴板方管 动态抗弯性能 客车车身立柱 数值模拟 比吸能
原文传递
基于天幕车型的顶部抗压结构改善
8
作者 鹿涛 刘毅 宋永乐 《汽车实用技术》 2025年第1期42-45,共4页
车身结构作为安全的基石,对安全性能有着不可忽视的影响,在设计时既要考虑人机及安全性能的平衡,也要考虑到成本及轻量化的需求。顶压作为安全性能的重要一项内容,对侧围系统的结构及材料等有着相当高的要求。文章通过对车顶抗压强度的... 车身结构作为安全的基石,对安全性能有着不可忽视的影响,在设计时既要考虑人机及安全性能的平衡,也要考虑到成本及轻量化的需求。顶压作为安全性能的重要一项内容,对侧围系统的结构及材料等有着相当高的要求。文章通过对车顶抗压强度的仿真分析及优化,以达到中国保险汽车安全指数(C-IASI)抗压强度G级评价标准,从而总结全景天幕车型侧围结构的设计关键。结合某车型开发案例,对侧围顶压框架的优化设计,为后续车型的侧围结构设计提供参考。 展开更多
关键词 安全 顶压 全景天幕 侧围
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分段式钢-铝材料城市客车车身结构开发 被引量：2
9
作者 李耀华 赵文亮 +1 位作者 张德鹏 徐鹏 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第3期34-38,共5页
针对钢材料城市客车车身质量较大、铝合金车身制造成本高昂的问题,提出了车身骨架中段采用铝合金材料的车身结构形式。设计了5种铝合金型材及连接件,初步确定型材厚度。使用梁单元和弹簧单元建立了悬架模型。基于Opti Struct软件对钢-... 针对钢材料城市客车车身质量较大、铝合金车身制造成本高昂的问题,提出了车身骨架中段采用铝合金材料的车身结构形式。设计了5种铝合金型材及连接件,初步确定型材厚度。使用梁单元和弹簧单元建立了悬架模型。基于Opti Struct软件对钢-铝材料城市客车车身弯扭组合工况下的模态特性、静态刚度及强度进行了计算。计算结果表明:与钢材料城市客车骨架相比,钢-铝材料城市客车骨架低阶固有频率无明显变化,固有振型差别较大。在车身结构件静态强度满足材料屈服强度要求的前提下,车身质量为971.2 kg,较钢材料车身质量降低146.8 kg。 展开更多
关键词 城市客车 钢-铝材料车身 有限元方法 悬架模型 静态特性
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一种客车骨架接头焊缝焊接顺序优化方法 被引量：2
10
作者 那景新 袁正 +1 位作者 崔文波 贺午阳 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期1158-1162,共5页
鉴于接头焊接工艺对车身结构的影响,提出了一种客车骨架接头焊缝焊接顺序优化方法。首先从客车结构中选取待优化的接头,采用与实际接头相同材料和尺寸的方形钢管,按8组不同焊接顺序进行焊接试验,测取中心点的焊接变形,从中选出一组变形... 鉴于接头焊接工艺对车身结构的影响,提出了一种客车骨架接头焊缝焊接顺序优化方法。首先从客车结构中选取待优化的接头,采用与实际接头相同材料和尺寸的方形钢管,按8组不同焊接顺序进行焊接试验,测取中心点的焊接变形,从中选出一组变形相对较小的焊接顺序方案;以此为基础,为进一步寻优,通过坐标转换,确定新的8组不同焊接顺序的试验方案,获得新的8组保持幅值较小的变形数据;然后建立接头的有限元模型,通过有限元分析获得接头的焊接变形应力,并将其引入整车骨架分析,与实际工况下的应力进行叠加,获得接头处的实际应力,并以此为依据确定相对合理的焊接顺序;最后,总结出客车骨架接头焊缝焊接顺序优化流程。 展开更多
关键词 客车车身 骨架接头 焊接顺序 有限元分析
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基于拼焊技术的轿车B柱耐撞性及结构优化设计 被引量：5
11
作者 叶盛 辛勇 《汽车技术》 北大核心 2012年第11期54-58,共5页
为提高某轿车侧面碰撞中B柱的耐撞性和实现整车轻量化,应用HyperMesh和LS-Dyna软件对该轿车B柱进行了碰撞仿真分析。针对碰撞中B柱对应胸部点的侵入量和侵入速度过大及质量大等问题,在兼顾耐撞性和轻量化的前提下,采用拼焊技术对B柱内... 为提高某轿车侧面碰撞中B柱的耐撞性和实现整车轻量化,应用HyperMesh和LS-Dyna软件对该轿车B柱进行了碰撞仿真分析。针对碰撞中B柱对应胸部点的侵入量和侵入速度过大及质量大等问题,在兼顾耐撞性和轻量化的前提下,采用拼焊技术对B柱内板和加强板的结构进行了优化设计。试验结果表明,优化设计后的B柱最大侵入量减少13.0%,最大侵入速度减少38.8%,质量减轻5.8%。 展开更多
关键词 轿车 B柱 耐撞性 结构优化
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全地形车车架结构分析 被引量：4
12
作者 王吉昌 赵耀虹 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第S1期45-47,共3页
车架是全地形车的主要承载部件,用Pro/E对全地形车的车架进行实体建模,导入有限元软件HperMesh对其进行了应力、变形分析和模态分析,验证了车架设计的合理性.
关键词 全地形汽车 有限元分析 强度 模态分析
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客车前部立柱对上部结构强度影响的试验研究及CAE仿真分析 被引量：4
13
作者 王欣 李弢 +2 位作者 覃国周 覃祯员 马瑞雪 《客车技术与研究》 2011年第6期4-6,38,共4页
对某款客车前部立柱对上部结构强度的影响开展试验研究及CAE仿真分析,CAE仿真分析得到了试验验证;提出对前部立柱结构的改进方案并进行CAE仿真分析,为厂家开展上部结构强度设计提供参考。
关键词 客车前部立柱 上部结构强度 出口认证 公告检测 CAE仿真分析
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LCK6890G城市客车车身结构有限元分析 被引量：11
14
作者 王羽亮 任国峰 王健 《客车技术与研究》 2008年第5期5-8,共4页
以LCK6890G作为研究对象,应用MSC.PATRAN/NASTRAN软件建立其有限元模型,对各工况进行相应的载荷及边界条件处理,分析车身结构的静动态特性。
关键词 车身骨架 有限元 结构分析 模态分析
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客车车身骨架刚度有限元分析及改进设计 被引量：8
15
作者 于国飞 黄飞 +1 位作者 王海兵 王中武 《客车技术与研究》 2016年第1期29-32,共4页
以某城市客车为研究对象,利用Hyper Works软件建立该城市客车承载式车身的有限元模型。分析多种工况下车身的结构强度,计算车身骨架的静态刚度以及开口变形。针对结构设计中的不足,提出改进方案,通过结构改进前后的车身主要性能参数对比... 以某城市客车为研究对象,利用Hyper Works软件建立该城市客车承载式车身的有限元模型。分析多种工况下车身的结构强度,计算车身骨架的静态刚度以及开口变形。针对结构设计中的不足,提出改进方案,通过结构改进前后的车身主要性能参数对比,验证改进方案的可行性。 展开更多
关键词 城市客车 车身结构 刚度 有限元分析
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NAVECO车架电泳漆改型混槽试验与生产应用 被引量：3
16
作者 胡美芳 邹治能 尤毅 《腐蚀与防护》 CAS 2000年第1期23-26,共4页
以“降低成本 ,保证质量”为宗旨 ,从电泳漆的树脂结构论述了 NAVECO车架电泳漆改型混槽可行性 ,详细叙述了混槽试验方法、混槽最佳施工参数的摸索 ,以及混槽生产应用过程。通过对原材料价格以及单位面积的耗漆量以及能源各方面分析 ,... 以“降低成本 ,保证质量”为宗旨 ,从电泳漆的树脂结构论述了 NAVECO车架电泳漆改型混槽可行性 ,详细叙述了混槽试验方法、混槽最佳施工参数的摸索 ,以及混槽生产应用过程。通过对原材料价格以及单位面积的耗漆量以及能源各方面分析 ,认为其改型换槽是经济的。 展开更多
关键词 电泳漆 混槽 树脂结构 车架 汽车 涂装
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高强钢的使用对客车骨架刚度的影响 被引量：5
17
作者 陈乐强 房继刚 +1 位作者 马金胜 王淑莉 《客车技术与研究》 2014年第4期22-24,共3页
高强钢的应用作为汽车轻量化主要途径之一,能保证整车骨架的安全性强度,但不一定能保证整车的刚度性能。本文通过CAE模态计算,对采用高强钢前后的某整车骨架刚度进行对比分析。
关键词 客车骨架 高强钢 刚度 模态分析
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客车骨架强度失效分析 被引量：4
18
作者 廖芳 马力 +1 位作者 杨橙 何耀华 《客车技术与研究》 2003年第4期5-7,共3页
针对某型客车骨架强度的失效特点 ,建立客车骨架的三维板壳元有限元模型 ,分析客车在弯曲工况和弯扭组合工况下的应力状况 ,讨论骨架局部早期失效的原因。
关键词 客车 强度 失效分析 有限元模型 应力 车身骨架
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客车订单式生产模式下的骨架工装体系建立 被引量：4
19
作者 石成义 刘恒 +1 位作者 丁学全 张令军 《客车技术与研究》 2016年第2期43-45,共3页
介绍客车订单式生产模式下,车身骨架所用工装的设计原则及实际的应用情况,并建立客车骨架工装的体系。客车产品的随动性,决定了骨架工装的随动性,也就决定了工装设计的"通用化、模块化、系列化"是体系建立的方向。
关键词 订单式生产 工装体系 建立
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车身零件连接方式对其装配刚度的影响 被引量：4
20
作者 孙凌玉 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期20-25,共6页
车辆的疲劳及NVH特性与其刚度密切相关。构成车身骨架的横纵梁一般通过支架或翻边经点焊或铆接连接,因此,除梁本身截面外,其支撑和连接形式也对装配刚度影响很大。应用解析法讨论了边界支撑刚度与实际装配刚度的数学关系并绘制了相应曲... 车辆的疲劳及NVH特性与其刚度密切相关。构成车身骨架的横纵梁一般通过支架或翻边经点焊或铆接连接,因此,除梁本身截面外,其支撑和连接形式也对装配刚度影响很大。应用解析法讨论了边界支撑刚度与实际装配刚度的数学关系并绘制了相应曲线。分析并比较了多种截面薄壁梁的弯曲与扭转特性。应用有限元法计算了不同支撑形式下的实际装配刚度。从轻量化设计角度,提出了承担不同作用的梁类零件应选择的最佳结构。 展开更多
关键词 车架 刚度 联接 轻量化
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