检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：潘鹤鹏长安大学

学位级别：硕士

疫情结束后,交通运输业蓬勃发展,商用货运车辆的销售量呈现上升的态势,在商品运输的作用再次凸显。在销量上升的过程中,造成了油耗增加,进而会产生资源浪费等问题。车架作为商用车的主要承载部件,其性能直接影响到了整车的安全性能、燃... 详细信息

疫情结束后,交通运输业蓬勃发展,商用货运车辆的销售量呈现上升的态势,在商品运输的作用再次凸显。在销量上升的过程中,造成了油耗增加,进而会产生资源浪费等问题。车架作为商用车的主要承载部件,其性能直接影响到了整车的安全性能、燃油排放和运输效率。并且商用车在服役期间受路况的影响,所受到路面载荷的作用比较复杂,常常在结构上发生疲劳失效的问题都是目前研究者所要关注的重点。因此,保证车架具有足够的静态和动态性能的同时,进行结构优化后降低质量,是很有必要的。本文所做的内容如下: (1)以某汽车运输公司中的商用车车架为研究对象,进行整车近似几何模型的绘制,然后在软件平台中依次对模型完成模型简化、几何清理、材料关系的添加、网格的划分和边界条件的确定,建立起车架结构的有限元模型。 (2)选择四种工况,对车架在静力学条件下的强度和刚度指标以及动态条件下的评价,验证性能满足要求,同时确定最危险工况。 (3)基于多体动力学理论,将车架柔性化处理后在软件平台建立整车的多体动力学模型。在虚拟B级路面下,以70km/h的车速进行路面模拟,得到的载荷谱作为疲劳寿命分析的输入条件之一。并基于损伤累积原理和应力寿命法,准备分析结果、拟合疲劳特性S-N曲线,进而对车架进行路面激励、随机振动下疲劳寿命性能的分析。 (4)基于结构优化的方法,以车架的材料分布为设计变量,质量最小和刚度最大为目标函数,疲劳寿命为约束条件进行多目标拓扑优化,并对优化后的车架的结构性能重新进行对比。最终,优化后的车架在保证疲劳寿命的前提下,各项结构性能满足要求,且质量减少了7.3%,刚度提高了46.6%。 (5)整车的动力学性能分析作为整个研究最后的主观评价指标部分。根据国家标准GB/T 6363-2014对所研究的车架优化后的整车模型进行操作稳定性的仿真试验分析。再次的验证本文所提出的问题和解决问题的策略及方法的可行性和有效性。通过本次研究,实现车架同时考虑质量和刚度性能的多目标结构拓扑优化,能够降低燃油消耗,提高商用货车运输效率,从而提升了该车在经济市场中的竞争力。

关键词：商用车车架有限元法疲劳寿命分析多目标拓扑优化操作稳定性

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商用车车架大直径钢铆钉电磁铆接接头力学性能研究

商用车车架大直径钢铆钉电磁铆接接头力学性能研究

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作者：金长城湖南大学

学位级别：硕士

现有的商用车车架装配主要通过螺栓连接,铆接方式进行。在实际应用中,螺栓连接工艺易出现松动,需要经常对螺栓状态进行检查,且螺栓自身重量过大,不利于车身轻量化。车架铆接是通过热铆接与液压铆接相结合的方式,在实际铆接中往往存在干... 详细信息

现有的商用车车架装配主要通过螺栓连接,铆接方式进行。在实际应用中,螺栓连接工艺易出现松动,需要经常对螺栓状态进行检查,且螺栓自身重量过大,不利于车身轻量化。车架铆接是通过热铆接与液压铆接相结合的方式,在实际铆接中往往存在干涉量不均匀问题,影响疲劳性能,且热铆接工艺需要加热铆钉,效率低下,自动化程度较低。因此,商用车车架铆接迫切需要一种新型铆接方式解决以上难题。电磁铆接工艺具有冲击力大,铆接速度快,相对噪音小,疲劳性能优良等特点,且易于实现自动化铆接,适合解决当下商用车车架铆接遇到的难题。基于此,本文探究了针对商用车车架的大直径钢铆钉电磁铆接接头力学性能研究,为电磁铆接工艺在商用车车架连接的应用提供指导。首先,对大直径钢铆钉进行工艺参数选取。利用镦头尺寸的铆接评价标准,确定了板料预制孔直径10.1 mm和10.3 mm的接头最佳放电能量范围。然后,结合镦头干涉量的评价标准,进一步确定了10 mm钢铆钉电磁铆接接头的最佳放电参数为15k J,预制孔直径参数为10.1 mm。其次,对双铆钉电磁铆接接头进行了有限元建模,对电磁铆接动态成形过程进行探究,并分析电磁铆接完成后,双铆钉的两种分布形式接头的应力分布。通过分析动态成形过程发现,铆钉镦头会形成绝热剪切带,钉杆干涉量均匀,具有良好的接头性能。对于双铆钉的两种接头,下板材处残余压应力较低,拉伸应力较高,导致该处容易出现裂纹引发疲劳断裂。在拉伸载荷工况下,铆钉的半圆头与钉杆接合处拉伸应力较大,将成为疲劳初始裂纹萌生区。最后,对双铆钉两种分布形式接头进行了剪切及疲劳力学性能测试。先对比了剪切拉伸失效过程,发现剪切力学性能无差异。然后利用Basquin方程对疲劳试验数据进行拟合,得到疲劳载荷-寿命曲线,发现192.45MPa的循环应力是两种接头疲劳寿命交叉点。横排分布形式接头适用于高应力拉伸状态,竖排分布形式接头适用于低应力拉伸状态。疲劳失效模式分为两种:I型失效即半圆头失效;Ⅱ型失效即半圆头侧的板材失效。同时结合疲劳断口发现,I型失效是从拉伸应力高的钉杆与半圆头结合处失效,Ⅱ型失效是从残余压应力较低,最大主应力较高的下板材处失效。对车架零部件进行了大直径钢铆钉电磁铆接,发现电磁铆接质量较好,商用车车架电磁铆接具有可行性。

关键词：电磁铆接大直径钢铆钉疲劳性能商用车车架

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钢铝材料结合的商用车车架多工况轻量化优化设计

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中国机械工程 2020年第18期31卷 2206-2211,2219页

作者：张凯成李舜酩孙明杰南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

为寻求有效的商用车轻量化方案,以某重型商用车车架为研究对象,建立有限元模型并进行自由模态分析和4种典型工况的静态分析,运用多学科优化软件HyperStudy建立车架优化模型,并对4种典型工况下的车架同时进行尺寸和材料的优化。研究结果... 详细信息

为寻求有效的商用车轻量化方案,以某重型商用车车架为研究对象,建立有限元模型并进行自由模态分析和4种典型工况的静态分析,运用多学科优化软件HyperStudy建立车架优化模型,并对4种典型工况下的车架同时进行尺寸和材料的优化。研究结果表明,在保证可靠的强度和模态特性条件下,所设计的钢铝材料结合车架能够有效减小5.6%的质量。

关键词：商用车车架钢铝材料结合多工况轻量化

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考虑疲劳寿命的某中型商用车车架轻量化设计

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机械设计与研究 2020年第1期36卷 210-215页

作者：郭秋红展新王敏林长波黄伟广西大学机械工程学院南宁530004 广西东风柳州汽车有限公司柳州545000

为提升某国产商用车车架可靠性、经济性设计水平,对其进行抗疲劳轻量化仿真研究。首先基于多体动力学软件ADAMS/Car建立整车刚柔耦合装配,模拟整车满载时在B级路面以50km/h速度行驶的工况,提取车架与悬架连接处的载荷-时间历程,结合惯... 详细信息

为提升某国产商用车车架可靠性、经济性设计水平,对其进行抗疲劳轻量化仿真研究。首先基于多体动力学软件ADAMS/Car建立整车刚柔耦合装配,模拟整车满载时在B级路面以50km/h速度行驶的工况,提取车架与悬架连接处的载荷-时间历程,结合惯性释放法得到的单位载荷下的应力响应,基于车架材料的S-N曲线对疲劳寿命进行预测;分析结果表明:车架疲劳寿命为62.99×10^4km,符合国家《机动车强制报废标准规定》关于中型商用车安全行驶里程为60×10^4 km的要求。其次结合Morris全局灵敏度分析进行商用车车架疲劳寿命显著因子的筛选。最后基于最优拉丁超立方法进行实验设计,Kriging近似模型进行拟合,ASA自适应模拟退火算法进行优化,使商用车车架在满足《机动车强制报废标准规定》疲劳寿命的基础上减轻其质量,达到轻量化的目标。

关键词：商用车车架疲劳寿命分析刚柔耦合 Morris全局灵敏度轻量化

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面向钢铝结合的某商用车车架轻量化设计研究

面向钢铝结合的某商用车车架轻量化设计研究

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作者：张凯成南京航空航天大学

学位级别：硕士

节能环保、电动化、国家标准及法规和客户对商用车车重提出了更高的要求,促使了商用车轻量化技术的研究和发展,以寻求更有效的轻量化方案。车架通常占到商用车整备质量的10%左右,所以车架轻量化对于整车减重有相当大的贡献。本文针对商... 详细信息

节能环保、电动化、国家标准及法规和客户对商用车车重提出了更高的要求,促使了商用车轻量化技术的研究和发展,以寻求更有效的轻量化方案。车架通常占到商用车整备质量的10%左右,所以车架轻量化对于整车减重有相当大的贡献。本文针对商用卡车边梁式车架轻量化的难题,首先通过仿真分析得到车架的强度、刚度和模态特性,然后对车架各部件的材料和结构进行优化设计,在保证基本性能指标的基础上,使用铝材代替部分钢材,得到的钢铝结合车架质量显著降低12.2%。本文主要内容如下:首先,为研究车架的模态特性,在Hyper Mesh中构建其有限元模型,并通过Opti Struct模块分析其自由模态,校验其固有频率是否与路面激振频率和发动机怠速频率及工作频率重叠。最后进行车架模态试验以确定建立的有限元模型的准确性。其次,针对车架静力学计算中的动载系数常以经验值为主,导致动载荷不准确的问题。为提高其准确性,本文在ADAMS/CAR中构建车架为柔性体的商用车整车刚柔耦合多体动力学模型,以提取商用车在满载前轴扭转、满载后轴扭转、满载紧急转向和满载紧急制动四种极限工况下车架受到的动载荷峰值,结果表明仿真值与经验值存在较大差别,经验值不够准确。然后,为研究车架在不同极限工况下的强度和刚度特性,将多体动力学分析提取到的动载荷峰值加载到车架有限元模型中,并根据工况的不同施加对应的约束,利用Opti Struct计算得到车架的强度和刚度,为后续车架钢-铝材料混合优化和结构优化提供基础。结果表明四种工况下,相比车架纵梁后端,纵梁前端的强度存在较大的余量,后续可将纵梁分成前后两部分进行优化,形成更符合工程实际需求的变截面梁的形式。最后,基于模态和四种工况下的应力计算结果,在Hyper Study中,以质量、各工况的强度以及固有频率为响应,部件的厚度和材料为设计变量,建立车架的优化模型。相比于传统优化过程中只考虑某单一工况,兼顾四种工况下的应力和模态的分析结果可充分提高优化设计的质量。为提高优化计算的效率,在优化前进行拉丁超立方法试验设计,根据Pareto图确定对响应产生较大影响的设计变量。然后从中选取合适的设计变量参与优化计算,优化目标为质量最小化,约束条件为多个工况的最大应力和第五阶固有频率,采用自适应响应面法对车架进行尺寸和钢-铝材料优化。最终将优化方案应用于车架,并校验其强度、刚度和模态。分析结果表明,钢铝结合的车架在保证强度、刚度和模态特性的前提下,明显提高车架的轻量化水平,最终使本文研究的车架减重12.2%。

关键词：商用车车架钢铝材料结合有限元分析极限工况轻量化

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某重型商用车车架轻量化研究

某重型商用车车架轻量化研究

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作者：于自强吉林大学

学位级别：硕士

车辆轻量化对汽车制造技术发展具有重要意义。重型商用车车辆轻量化有助于降低滚动阻力,提高车辆的承载能力、节能环保性及驾驶舒适性。欧美主流卡车的质量系数为1.6-1.8,国内对应车型的质量利用系数为1.3-1.5,国内的重卡轻量化还有很... 详细信息

车辆轻量化对汽车制造技术发展具有重要意义。重型商用车车辆轻量化有助于降低滚动阻力,提高车辆的承载能力、节能环保性及驾驶舒适性。欧美主流卡车的质量系数为1.6-1.8,国内对应车型的质量利用系数为1.3-1.5,国内的重卡轻量化还有很大的提升空间。从汽车生产角度来讲,轻量化设计可以降低汽车的生产成本,提高国产汽车的设计能力,提高市场竞争力。车架是重型商用车的主要承载部件,其质量占整车质量的5%-10%,对于车辆轻量化来讲,车架轻量化带来的效果最为显著。本文以重型商用车的实际工况分析入手,通过具体的轻量化案例,分析论证了商用车轻量化的方法是可行的,本文的主要研究工作如下:(1)首先,本文从国内外技术的发展现状分析入手、确定了论文的主要研究方向。然后就某型号重型商用车车架进行了设计分析。从车架系统的组成、车架的工况及受力、车架的设计方案分析、车架的弯矩计算、车架的纵梁和横梁设计及材料的选择等多个方面分别就行了详细的分析,并建立了车架的三维立体模型。(2)其次,本文建立了车架的有限元分析模型,并对模型进行调整,对连接等关键部位进行了处理。然后分别从车架的强度和刚度两个方面入手进行了重点分析。最后,借助Optistruct软件对所设计的车架进行了优化,优化后的车架比优化前减重了213kg,降幅达29%。优化后的车架在满载工况下,弯曲位移0.693mm,应力60.5MPa,扭转位移24.6mm,应力262MPa,满足设计要求。(3)最后,对优化后的车架模型分别从弯曲刚度、扭转刚度及模态等三个方面进行了试验验证,验证结果证实优化后的车架满足车辆的设计要求。通过本课题的研究,建立了重型商用车建模及优化的基本分析步骤,学习和利用了hypermesh、OptiStruct等软件,并对具体的车型进行了车架优化分析,为产品的开发奠定了基础。

关键词：商用车车架轻量化弯曲强度扭转强度模态

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商用车车架疲劳试验系统设计

商用车车架疲劳试验系统设计

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第19届亚太汽车工程年会暨2017中国汽车工程学会年会

作者：石琦李润峰东风商用车技术中心

针对商用车车架的弯曲、扭转以及疲劳试验设计一种专用的试验系统,该试验系统一方面可以实现对车架的弯曲强度和扭转强度的测试;另一方面,其采用电测设备采集易破坏部位的应变-应力谱,通过应变-应力谱计算出不同试验次数对车架造成的疲... 详细信息

针对商用车车架的弯曲、扭转以及疲劳试验设计一种专用的试验系统,该试验系统一方面可以实现对车架的弯曲强度和扭转强度的测试;另一方面,其采用电测设备采集易破坏部位的应变-应力谱,通过应变-应力谱计算出不同试验次数对车架造成的疲劳损伤,并且在车架满足疲劳寿命时通过MINER疲劳寿命理论在INFIELD软件中计算出该型车架的疲劳寿命,进而换算出行驶里程,为设计人员提供数据支撑。

关键词：商用车车架弯扭强度疲劳分析试验台架应变采集

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商用车车架疲劳寿命仿真研究

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重庆理工大学学报（自然科学） 2016年第2期30卷 29-36页

作者：孙亚龙曾发林江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

汽车车架是汽车的关键承载部件,易发生疲劳破坏。首先建立了商用车车架有限元模型并进行模态分析,得到车架的模态中性文件。以车架为柔性体装配成整车刚柔耦合模型;然后以谐波叠加法为基础,在Matlab中编程重构了标准随机路面;用随机路... 详细信息

汽车车架是汽车的关键承载部件,易发生疲劳破坏。首先建立了商用车车架有限元模型并进行模态分析,得到车架的模态中性文件。以车架为柔性体装配成整车刚柔耦合模型;然后以谐波叠加法为基础,在Matlab中编程重构了标准随机路面;用随机路面激励进行整车动力学仿真,并用整车平顺性试验数据对仿真模型进行了验证;用模态应力恢复方法在***中进行疲劳分析得到车架的疲劳寿命结果及损伤位置。结果表明:此方法能在设计阶段快速有效地预测零部件疲劳寿命,为汽车耐久性设计和试验提供依据。

关键词：商用车车架刚柔耦合路面重构疲劳寿命

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基于Isight的商用车车架试验设计方法

基于Isight的商用车车架试验设计方法

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2016中国汽车工程学会年会暨展览会

作者：王涛潘淑华姜大鑫中国第一汽车股份有限公司技术中心基础研究部

商用车车架刚度、模态作为重要的设计目标直接影响整车性能。轴距、横纵梁板厚是影响车架刚度、模态的重要参数。本文以某商用车车架轴距、板厚为设计参数,基于Isight仿真平台,集成驱动Hypermesh、Abaqus,搭建商用车车架刚度、模态试验... 详细信息

商用车车架刚度、模态作为重要的设计目标直接影响整车性能。轴距、横纵梁板厚是影响车架刚度、模态的重要参数。本文以某商用车车架轴距、板厚为设计参数,基于Isight仿真平台,集成驱动Hypermesh、Abaqus,搭建商用车车架刚度、模态试验设计方法。试验方法与结论对提升商用车车架正向设计能力具有重要指导意义。

关键词：商用车车架刚度模态试验设计

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某自卸车车架总成强度分析

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商用汽车 2023年第4期 80-81页

作者：李锋齐海超付亮亮刘庚黄怡丰郑知松陕西汽车集团股份有限责任公司陕西西安710000

文章针对商用车车架总成自重大、车型满载工况下部分车架结构出现断裂失效的现象展开研究分析及市场验证,并根据上述问题对车架总成进行专业理论分析,再根据分析结构对相关结构进行专项优化,有效降低车架失效风险,提高车架整体承载能力... 详细信息

文章针对商用车车架总成自重大、车型满载工况下部分车架结构出现断裂失效的现象展开研究分析及市场验证,并根据上述问题对车架总成进行专业理论分析,再根据分析结构对相关结构进行专项优化,有效降低车架失效风险,提高车架整体承载能力,为后续同系列车架积累设计经验。

关键词：商用车车架强度分析有限元分析

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