焊点连接模型对结构刚度的有限元模拟精度的影响分析 被引量：15

1

作者 吕毅宁 吕振华 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期171-176,共6页

车身等复杂焊接结构中大量焊点的建模方法对其刚度和固有振动频率(亦即动刚度)的有限元分析精度具有较大影响。基于两个解析分析模型,对不同焊点连接模型及其网格相关性对焊接结构刚度和动态特性有限元模拟精度的影响及其原因进行了分... 车身等复杂焊接结构中大量焊点的建模方法对其刚度和固有振动频率(亦即动刚度)的有限元分析精度具有较大影响。基于两个解析分析模型,对不同焊点连接模型及其网格相关性对焊接结构刚度和动态特性有限元模拟精度的影响及其原因进行了分析。分析表明,采用不同焊点连接模型得到的焊点附近局部结构的模拟刚度差异,主要是由于焊点所传递的载荷的分布区域大小不同引起的。焊点附近网格单元尺寸变大时,采用直接连接模型得到的焊点附近局部结构的模拟刚度会相应增加;但是采用RBE3单元连接模型时,也可能会由于受到焊点中心与网格之间的相对位置等因素的影响而出现相反的情况。焊点直径变大时,采用RBE3单元连接模型得到的焊点附近局部结构的模拟刚度也会相应增加,但是通过适当调整被焊接结构的有限元网格划分,可以使得该模拟刚度随焊点直径变化的灵敏度最小。通过对一个双帽形焊接薄壁梁结构的几种不同有限元建模方式及相应的刚度和固有振动频率分析结果讨论,验证了给出的解析分析方法的有效性及结论的正确性。 展开更多

关键词 有限元分析 焊点模型 刚度 振动模态 网格划分 车身结构

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全承载式客车正面碰撞安全性的改进 被引量：16

2

作者 曹立波 周登科 +1 位作者 朱结 江岸 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2015年第1期58-65,共8页

研究了国内某量产全承载式客车的正面碰撞安全性,并改进其设计。采用有限元方法和多体动力学方法,建立了该客车的仿真模型、驾驶员约束系统仿真模型,进行了50 km/h正面碰撞仿真研究。客车的结构改进包括:在客车前端增加了吸能结构;为驾... 研究了国内某量产全承载式客车的正面碰撞安全性,并改进其设计。采用有限元方法和多体动力学方法,建立了该客车的仿真模型、驾驶员约束系统仿真模型,进行了50 km/h正面碰撞仿真研究。客车的结构改进包括:在客车前端增加了吸能结构;为驾驶员约束系统匹配了安全带以及安全气囊。对改进后的模型进行了50 km/h正面碰撞仿真,计算了假人头部损伤值、胸部压缩量、大腿部伤害值。结果表明:改进后该客车50 km/h正面碰撞安全性有了较大提高,驾驶员损伤参数值均在乘用车正面碰撞乘员保护法规(GB11551-2003)参考值范围内。因此,将50 km/h作为客车正面碰撞试验速度在理论上具有可行性。 展开更多

关键词 汽车安全 全承载式客车 正面碰撞 结构改进

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基于等效静态载荷法的车身碰撞拓扑优化 被引量：10

3

作者 高云凯 田林雳 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期391-397,共7页

将约束释放作为边界条件引入基于等效静态载荷法的拓扑优化中,以应变能作为整车刚度的评价指标,引入相对位移作为部件柔度的评价指标.对比研究了整车正碰工况下采用约束释放和单点约束作为碰撞分析模型的拓扑优化的异同以及不同优化目... 将约束释放作为边界条件引入基于等效静态载荷法的拓扑优化中,以应变能作为整车刚度的评价指标,引入相对位移作为部件柔度的评价指标.对比研究了整车正碰工况下采用约束释放和单点约束作为碰撞分析模型的拓扑优化的异同以及不同优化目标对优化结果的影响.研究结果表明:采用约束释放作为边界条件的优化结果更集中于碰撞发生位置的结构优化,而采用单点约束作为边界条件的结果更倾向于在约束处分布材料;相对位移最小可以作为优化目标,而最大化相对位移最好转化为约束条件再优化. 展开更多

关键词 车身结构 拓扑优化 碰撞分析 正碰工况 等效 静态载荷法

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附加自由阻尼结构系统的有限元分析和拓扑优化设计方法研究 被引量：10

4

作者 吕毅宁 吕振华 +1 位作者 赵波 王超 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期178-183,共6页

给出了一种适用于车身等复杂附加阻尼结构系统的有限元建模和动态特性分析方法,包括附加自由阻尼薄壁结构和附加阻尼材料粘弹性特性的有限元建模方法以及附加阻尼结构动态特性的有限元分析方法。在此基础上,又以强迫振动响应最小为优化... 给出了一种适用于车身等复杂附加阻尼结构系统的有限元建模和动态特性分析方法,包括附加自由阻尼薄壁结构和附加阻尼材料粘弹性特性的有限元建模方法以及附加阻尼结构动态特性的有限元分析方法。在此基础上,又以强迫振动响应最小为优化设计目标,给出了一个附加阻尼结构的拓扑优化设计方法,包括优化设计问题的列式和适用的求解算法。通过对一个简单薄壁构件和一个车身地板上的附加阻尼结构的拓扑优化设计,验证了提出的有限元分析和拓扑优化设计方法的有效性。 展开更多

关键词 附加阻尼 有限元分析 拓扑优化 车身结构

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基于应变能分析的附加阻尼结构设计评价和准则优化方法 被引量：9

5

作者 吕毅宁 吕振华 +1 位作者 赵波 王超 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期620-624,共5页

基于附加阻尼结构的模态应变能分析方法,对模态损耗因子关于附加阻尼的灵敏度和附加阻尼材料的相对利用效率进行了分析,并推导了以模态损耗因子最大为设计目标的附加阻尼层材料厚度分布的优化设计准则。对此推广,又进一步对强迫振动条... 基于附加阻尼结构的模态应变能分析方法,对模态损耗因子关于附加阻尼的灵敏度和附加阻尼材料的相对利用效率进行了分析,并推导了以模态损耗因子最大为设计目标的附加阻尼层材料厚度分布的优化设计准则。对此推广,又进一步对强迫振动条件下结构的损耗因子关于附加阻尼的灵敏度和附加阻尼材料的相对利用效率进行了分析。由此,建立了一种分别根据自由振动模态和强迫振动响应对附加阻尼结构设计进行分析评价的方法。基于附加阻尼层材料厚度分布的优化设计准则,还给出了一个附加阻尼结构的迭代优化设计方法。通过对一个车身地板附加阻尼结构的计算分析,验证了提出的分析评价和优化设计方法的有效性。 展开更多

关键词 附加阻尼 应变能分析 灵敏度分析 结构优化设计 车身结构

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汽车侧面碰撞虚拟仿真实验项目建设与教学实践 被引量：5

6

作者 段利斌 江浩斌 +2 位作者 张学荣 耿国庆 曹晓辉 《教育教学论坛》 2019年第38期263-264,共2页

汽车侧面碰撞虚拟仿真实验教学资源相对匮乏,作者及所在教学团队依托江苏大学国家级车辆工程虚拟仿真实验教学中心,基于真实车辆建立高精度数字化车辆仿真模型,综合运用数字化仿真假人、虚拟仪器、虚拟仿真实验室、有限元仿真软件、三... 汽车侧面碰撞虚拟仿真实验教学资源相对匮乏,作者及所在教学团队依托江苏大学国家级车辆工程虚拟仿真实验教学中心,基于真实车辆建立高精度数字化车辆仿真模型,综合运用数字化仿真假人、虚拟仪器、虚拟仿真实验室、有限元仿真软件、三维场景与VR、人机在线交互等技术,开发了汽车侧面碰撞虚拟仿真实验项目.学生通过在线开展虚拟仿真实验,加深学生对车身结构、乘员保护装置、汽车侧面碰撞安全性评价和虚拟仿真实验原理的理解.解决了实车碰撞实验难以开展的问题,弥补了实车实验的不足,提高了实验效率,从而达到"以虚补实,虚实结合,深度交互,理实融合"的教学效果. 展开更多

关键词 车身结构 侧面碰撞 虚拟仿真 实验项目 教学实践

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车身结构耐撞性与乘员保护虚拟仿真实验开发与实践 被引量：5

7

作者 段利斌 江浩斌 +2 位作者 张学荣 耿国庆 曹晓辉 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2020年第8期120-124,共5页

目前汽车碰撞虚拟仿真实验教学资源相对匮乏,亟待开发类似虚拟仿真实验项目。根据《车身结构与设计》《汽车与交通安全》《汽车性能与仿真》等课程教学和实验要求,依托江苏大学国家级车辆工程虚拟仿真实验教学中心,基于真实车辆建立高... 目前汽车碰撞虚拟仿真实验教学资源相对匮乏,亟待开发类似虚拟仿真实验项目。根据《车身结构与设计》《汽车与交通安全》《汽车性能与仿真》等课程教学和实验要求,依托江苏大学国家级车辆工程虚拟仿真实验教学中心,基于真实车辆建立高精度数字化车辆仿真模型,运用数字化车辆、数字化假人、虚拟实验室与VR等先进教学技术,开发车身结构耐撞性与乘员保护评价虚拟仿真实验项目。学生通过在自主交互的虚拟环境中开展在线仿真实验,掌握汽车碰撞实验的基本内容、仪器设备、操作流程、数据分析方法、C-NCAP,达到"以虚补实,虚实结合,深度交互,理实融合"的教学效果。该实验项目已在车辆工程、交通运输等5个专业实施,同时向国内多所高校和多家企业开放。该项目已被教育部认定为2018年度国家虚拟仿真实验教学项目。 展开更多

关键词 车身结构 耐撞性 乘员保护 虚拟仿真 实验平台

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不同碰撞模式下的汽车侧面结构抗撞性分析 被引量：4

8

作者 冯原 张永召 +1 位作者 张君媛 刘军 《汽车技术》 北大核心 2008年第10期16-20,共5页

对比了美国和欧洲侧面碰撞法规的不同,利用计算机模拟方法建立了某中级轿车4种不同碰撞模式(ECER95规定的移动变形壁障侧面碰撞、Euro-NCAP规定的侧面柱碰撞、FMVSS214规定的移动变形壁障侧面碰撞和侧面柱碰撞)的动态仿真模型。通过动... 对比了美国和欧洲侧面碰撞法规的不同,利用计算机模拟方法建立了某中级轿车4种不同碰撞模式(ECER95规定的移动变形壁障侧面碰撞、Euro-NCAP规定的侧面柱碰撞、FMVSS214规定的移动变形壁障侧面碰撞和侧面柱碰撞)的动态仿真模型。通过动态仿真计算获得了4种碰撞模式下的车体结构变形参数,分析比较了不同碰撞模式下车体结构变形特点和可能引起乘员伤害的程度,并提出了侧面结构抗撞性的改进方法。 展开更多

关键词 汽车 侧面碰撞 车体结构变形 仿真

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外部超单元在车身结构动力学分析中的应用 被引量：4

9

作者 张松波 冯海星 +1 位作者 高云凯 刘海立 《汽车技术》 北大核心 2012年第11期20-23,39,共5页

在阐述模态综合法基本理论的基础上,提出车身结构外部超单元的划分方法,并分别采用外部超单元模态综合法和自动部件模态综合法求解车身结构的模态及响应。通过与传统计算结果对比表明,在车身模态计算和车身频响计算中,外部超单元模态综... 在阐述模态综合法基本理论的基础上,提出车身结构外部超单元的划分方法,并分别采用外部超单元模态综合法和自动部件模态综合法求解车身结构的模态及响应。通过与传统计算结果对比表明,在车身模态计算和车身频响计算中,外部超单元模态综合法和自动部件模态综合法与传统计算结果吻合程度均较好,且节省了90%以上重复计算时间和50%的存储空间。 展开更多

关键词 车身结构 模态综合法 计算效率 外部超单元

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焊角形状及尺寸参数对客车接头强度的影响 被引量：4

10

作者 那景新 袁正 高剑峰 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期129-134,共6页

为了给全承载式客车接头焊角的设计提供参考,以某全承载式客车车身整体模型为载体,首先通过对比焊角接头模型的有限元分析与试验结果,验证了建模方法的有效性。然后根据整车梁单元模型的强度分析结果,选取2处应力较高的接头结构作为研... 为了给全承载式客车接头焊角的设计提供参考,以某全承载式客车车身整体模型为载体,首先通过对比焊角接头模型的有限元分析与试验结果,验证了建模方法的有效性。然后根据整车梁单元模型的强度分析结果,选取2处应力较高的接头结构作为研究对象;利用梁-壳混合方法建立不同形状及尺寸参数的焊角接头超单元模型,并将其嵌入车身整体梁单元模型。最后通过分析接头结构在车身整体满载弯曲、左前轮悬空及右前轮悬空3种典型工况下的结构强度,研究了焊角的形状及尺寸参数对接头局部强度的影响规律。结果表明:当焊角边长接近接头的杆件截面尺寸时,接头结构的最高应力下降到极值附近;焊角厚度以2mm为宜,继续增大时对接头结构的应力水平无明显改善;圆弧形焊角对接头结构的加强能力明显强于三角形焊角。 展开更多

关键词 汽车工程 客车车身 梁-壳混合方法 接头结构 焊角

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浅析汽车车身的涂装防腐性 被引量：3

11

作者 李梁 王磊 《上海涂料》 CAS 2020年第3期40-43,共4页

汽车车身的防腐性能是汽车使用耐久度的重要指标之一,也关系到驾驶安全。在汽车设计同步工程中通过汽车车身材料和汽车结构分析、腔体开孔、钣金搭接间隙以及排液、排气孔、涂胶等方面的分析,改进影响电泳漆膜防腐性的结构设计,提供其... 汽车车身的防腐性能是汽车使用耐久度的重要指标之一,也关系到驾驶安全。在汽车设计同步工程中通过汽车车身材料和汽车结构分析、腔体开孔、钣金搭接间隙以及排液、排气孔、涂胶等方面的分析,改进影响电泳漆膜防腐性的结构设计,提供其他辅助手段提升电泳漆膜的防腐性能。运用Ecoatmaster等仿真分析软件,分析车型各处的电泳漆膜厚度。 展开更多

关键词 金属材料 汽车防腐 腔体开孔 车身结构

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提高车身防腐性能的方法 被引量：2

12

作者 覃鹏飞 刘强强 +2 位作者 谢贵山 黄宗斌 司超群 《电镀与涂饰》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期451-455,共5页

从车身材料的选择、结构设计、涂装工艺等方面介绍了提高汽车车身防腐性能的方法。

关键词 汽车车身 防腐 材料 结构 涂装

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基于等刚度条件的薄壁结构的一种材料替代轻量化设计分析方法 被引量：12

13

作者 吕毅宁 吕振华 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期289-294,299,共7页

通过对板壳结构有限单元的弯曲应变能和膜应变能进行分析,得到一个采用不同材料的薄壁结构的刚度之间的近似解析关系式。将其与结构刚度的有限元计算分析过程相结合,提出一种不同材料但等刚度的薄壁结构的迭代设计方法和材料替代轻量化... 通过对板壳结构有限单元的弯曲应变能和膜应变能进行分析,得到一个采用不同材料的薄壁结构的刚度之间的近似解析关系式。将其与结构刚度的有限元计算分析过程相结合,提出一种不同材料但等刚度的薄壁结构的迭代设计方法和材料替代轻量化分析方法。分析得到的薄壁结构关于板壳的弯曲应变能占总的应变能的比例λ的等刚度曲线,可用于直观地评价材料替代得到的等刚度结构的轻量化效果,可指导薄壁结构的轻量化设计。分析表明,材料替代对薄壁结构刚度的影响不仅与材料的弹性特性和板壳厚度相关,还与给定载荷下结构的λ参数相关。对于铝板替代钢板的薄壁结构设计问题,λ越高,则等刚度铝板结构的轻量化效果越明显。通过对一个悬臂薄壁钢板曲梁结构和一个典型车身接头结构的材料替代设计和轻量化分析,验证了提出的设计、分析方法的有效性和结论的正确性。 展开更多

关键词 轻量化设计 材料替代 薄壁结构 应变能分析 车身结构

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车身结构与车内空腔流固耦合系统的模态分析 被引量：8

14

作者 陈江红 《计算机辅助工程》 2007年第3期101-105,109,共6页

为研究汽车的振动噪声特性,利用ANSYS软件采用板壳、梁和流体单元建立某车身结构及车内空腔的有限元模型,其中,将车身结构作为弹性体,乘员室内的空气作为流体.通过对车身结构、车内空腔流体及车身与车内空腔流体的耦合结构进行模态分析... 为研究汽车的振动噪声特性,利用ANSYS软件采用板壳、梁和流体单元建立某车身结构及车内空腔的有限元模型,其中,将车身结构作为弹性体,乘员室内的空气作为流体.通过对车身结构、车内空腔流体及车身与车内空腔流体的耦合结构进行模态分析,并对比计算结果,得到它们之间的相互关系,有利于整车振动和噪声特性的研究. 展开更多

关键词 汽车车身 振动 噪声 模态分析 流固耦合系统 有限元 ANSYS

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试分析合金元素和热处理对Al-Mg-Si基汽车车身板材组织和性能的影响力 被引量：1

15

作者 杨琳 张艳 《电子测试》 2013年第12X期217-218,共2页

随着科技的发展和社会的不断进步,人们的生活水平也不断提高,使得人们对汽车的性能要求也逐渐提高。在汽车的各项性能中,汽车车身的板材质量受热处理和合金元素的影响,尤其是Al-Mg-Si基汽车车身的板材。具体指的是Mg,Si,Cu,Zr等的合金... 随着科技的发展和社会的不断进步,人们的生活水平也不断提高,使得人们对汽车的性能要求也逐渐提高。在汽车的各项性能中,汽车车身的板材质量受热处理和合金元素的影响,尤其是Al-Mg-Si基汽车车身的板材。具体指的是Mg,Si,Cu,Zr等的合金元素对Al-Mg-Si基汽车车身的板材显微组织和冲压性能的影响。本文主要针对Mg,Si,Cu,Zr对Al-Mg-Si基汽车车身的板材组织和性能的影响进行研究和探讨,论述了Mg,Si,Cu,Zr的活动顺序,并分析了固溶温度对力学性质的作用,预时效、自然时效等对合金时效的力学性能的影响,以为提高车身板材的性能提供帮助。 展开更多

关键词 合金元素 热处理 Al-Mg-Si基汽车 车身板材 组织性能 影响研究

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