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基于分析驱动设计的参数化白车身前端结构轻量化多目标优化 被引量:20
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作者 张帅 郭志军 王传青 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期1102-1107,共6页
利用SFE-CONCEPT建立了车身前端的隐式参数化模型并与车身后部的有限元模型组合成白车身模型,采用模块化方法将各分总成组成整车模型。对整车模型进行正撞安全仿真并与实车试验进行对比,验证了整车正撞安全仿真的有效性。通过编辑批处... 利用SFE-CONCEPT建立了车身前端的隐式参数化模型并与车身后部的有限元模型组合成白车身模型,采用模块化方法将各分总成组成整车模型。对整车模型进行正撞安全仿真并与实车试验进行对比,验证了整车正撞安全仿真的有效性。通过编辑批处理脚本文件提取加速度峰值等正撞安全参数,真正体现“分析驱动设计”的理念。选择参数化白车身前端6个形状变量和7个板件厚度作为轻量化优化的设计变量,试验设计选用优化拉丁超立方算法生成样本点,实现Kriging近似模型的自动生成和精度验证。采用第二代非劣解排序遗传算法(NSGA-II)进行优化,得到妥协解集,最终选取白车身前端质量最小的妥协解作为优化解。优化后白车身前端质量减轻7.02%。轻量化优化后其性能基本不变,左右侧加速度峰值分别降0.99%和1.31%,左右侧加速度平均值分别增大15.41%和8.67%,车门变形量有増有减,最大变化率为10.6%。 展开更多
关键词 参数化白车身前端模型 组合白车身模型 多目标轻量化优化 分析驱动设计
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隐式参数化白车身多目标协同优化设计 被引量:17
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作者 吕天佟 王登峰 王传青 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期447-453,共7页
利用参数化建模软件SFE-CONCEPT建立了某轿车白车身的参数化模型,用仿真方法分析了白车身的静态弯扭刚度、主要低阶模态频率并与试验对比,再将白车身与动力总成、底盘连接后,对整车正碰性能进行仿真分析,并与试验对比,验证了所建参数化... 利用参数化建模软件SFE-CONCEPT建立了某轿车白车身的参数化模型,用仿真方法分析了白车身的静态弯扭刚度、主要低阶模态频率并与试验对比,再将白车身与动力总成、底盘连接后,对整车正碰性能进行仿真分析,并与试验对比,验证了所建参数化白车身的有效性.由于安全性分析属于非线性分析,传统优化方法通常需要人工介入,无法实现优化流程的全自动化.通过编写批处理文件,提取安全性能指标,实现白车身结构轻量化优化流程的自动化.白车身结构轻量化优化后弯曲刚度提升0.15%,扭转刚度降低0.03%,一阶扭转模态频率提高1.30%,一阶弯曲模态频率提高0.09%,碰撞安全性能基本不变的情况下,白车身质量降低24.17kg,减重率高达7.42%,取得了显著的轻量化效果. 展开更多
关键词 白车身 参数化 轻量化 全自动优化
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正面碰撞中座椅对儿童伤害的影响研究 被引量:8
3
作者 郭庆祥 王楠 +2 位作者 董传林 李新 张立玲 《公路与汽运》 2016年第1期11-13,共3页
分析正面碰撞中座椅坐垫对儿童约束系统(CRS)的影响,主要考虑第二排座椅坐垫的倾角及坐垫刚度对儿童伤害的影响,以某轿车为基础,采用MADYMO分析软件建立汽车正面碰撞仿真分析模型,通过改变座椅坐垫倾角及坐垫刚度,探讨对儿童伤害的影响... 分析正面碰撞中座椅坐垫对儿童约束系统(CRS)的影响,主要考虑第二排座椅坐垫的倾角及坐垫刚度对儿童伤害的影响,以某轿车为基础,采用MADYMO分析软件建立汽车正面碰撞仿真分析模型,通过改变座椅坐垫倾角及坐垫刚度,探讨对儿童伤害的影响。结果表明,增大座椅坐垫倾角及坐垫刚度可减轻儿童头部和胸部的伤害,但坐垫倾角及座椅刚度增大到一定值以后,头部和胸部的损伤将不会明显改善。 展开更多
关键词 汽车 正面碰撞 座椅 儿童约束系统(CRS)
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基于分析驱动设计的封闭白车身轻量化多目标优化 被引量:6
4
作者 吕天佟 王登峰 王传青 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期912-917,共6页
本文旨在进行基于分析驱动设计的封闭白车身轻量化多目标优化。首先建立隐式参数化封闭白车身模型,以快速实现有限元模型的变化与更新。进而对生成的有限元模型进行模块化设置。结合参数化模型和模块化设置实现了封闭白车身后台全自动... 本文旨在进行基于分析驱动设计的封闭白车身轻量化多目标优化。首先建立隐式参数化封闭白车身模型,以快速实现有限元模型的变化与更新。进而对生成的有限元模型进行模块化设置。结合参数化模型和模块化设置实现了封闭白车身后台全自动运算的功能。以封闭白车身质量最小、扭转刚度最大为目标,车身1阶弯曲模态、弯曲刚度和弯扭工况强度为约束,板件厚度、主断面位置和主断面形状等54个参数为设计变量,采用NSGA-Ⅱ算法,对封闭白车身进行轻量化多目标优化。优化算法根据性能梯度变化和相应的搜索功能实现了"分析驱动设计"的理念。优化结果表明,封闭白车身质量降低32.41kg,轻量化率达7.63%。除白车身静态弯曲刚度降低0.74%之外,其他性能均得到提升,最大的改善率为2.69%。 展开更多
关键词 封闭白车身 分析驱动设计 模块化 轻量化 多目标优化
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智能汽车计算平台的关键技术与核心器件 被引量:5
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作者 孔凡忠 徐小娟 褚景尧 《中国工业和信息化》 2018年第2期28-38,共11页
智能汽车计算平台关键技术不仅包含汽车本身的硬件/软件平台、系统安全平台、整车通信平台、核心算法等基础技术,也包括云控平台的系统架构和核心算法,最重要的核心器件是中央处理器、云端域控制器等.智能计算平台关键技术和核心器件研... 智能汽车计算平台关键技术不仅包含汽车本身的硬件/软件平台、系统安全平台、整车通信平台、核心算法等基础技术,也包括云控平台的系统架构和核心算法,最重要的核心器件是中央处理器、云端域控制器等.智能计算平台关键技术和核心器件研发难度高、周期长、投入大,目前大多掌握在欧美日等供应商手中,并受其技术保护和垄断,因而加强共性核心技术攻关迫在眉睫. 展开更多
关键词 技术保护 智能汽车 计算平台 器件 系统架构 中央处理器 软件平台 安全平台
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高强度螺栓拧紧工艺设计方法研究 被引量:5
6
作者 魏晓晓 《汽车实用技术》 2017年第21期87-88,116,共3页
文章叙述了一种高强度螺栓拧紧工艺设计方法。以汽车前减震器与转向节连接螺栓为例,通过采用计算校核结合扭矩测试及夹紧力测试,对拧紧工艺进行正向设计开发,确定了最佳拧紧策略及工艺参数。该方法可推广使用到其他关键连接部位拧紧工... 文章叙述了一种高强度螺栓拧紧工艺设计方法。以汽车前减震器与转向节连接螺栓为例,通过采用计算校核结合扭矩测试及夹紧力测试,对拧紧工艺进行正向设计开发,确定了最佳拧紧策略及工艺参数。该方法可推广使用到其他关键连接部位拧紧工艺的开发上,对保证在服役条件下紧固连接的可靠性有重要的意义。 展开更多
关键词 计算校核 拧紧工艺 扭矩测试 夹紧力测试
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低速碰撞的安全气囊点火时刻分析方法的研究 被引量:4
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作者 郭庆祥 李新 +3 位作者 张斌 董传林 彭昌坤 郭九大 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期1138-1143,共6页
整车安全性能应同时满足NCAP体系的要求和中低速碰撞的乘员保护要求。本文中从车体碰撞强度和乘员伤害的角度出发,利用MADYMO软件优化气囊点火时刻,为气囊标定提供参考;同时总结了低速碰撞的乘员伤害评价限值,使乘员在不同的碰撞工况下... 整车安全性能应同时满足NCAP体系的要求和中低速碰撞的乘员保护要求。本文中从车体碰撞强度和乘员伤害的角度出发,利用MADYMO软件优化气囊点火时刻,为气囊标定提供参考;同时总结了低速碰撞的乘员伤害评价限值,使乘员在不同的碰撞工况下都能得到最佳保护。 展开更多
关键词 安全气囊 低速碰撞 仿真 乘员伤害 点火时刻
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基于模态识别的参数化白车身轻量化优化设计 被引量:1
8
作者 张坤 马心坦 +1 位作者 王传青 周云龙 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第7期57-63,共7页
利用参数化建模软件SFE-CONCEPT建立了某轿车白车身的参数化模型,为白车身轻量化优化提供形状、厚度设计变量。对参数化白车身模型的静态弯曲、扭转刚度和低阶模态性能进行仿真分析并与试验对比,验证了所建参数化白车身模型的有效性。... 利用参数化建模软件SFE-CONCEPT建立了某轿车白车身的参数化模型,为白车身轻量化优化提供形状、厚度设计变量。对参数化白车身模型的静态弯曲、扭转刚度和低阶模态性能进行仿真分析并与试验对比,验证了所建参数化白车身模型的有效性。通过编辑脚本实现白车身模态振型与阶次的自动识别功能,避免了白车身优化过程中的人工介入。将脚本文件嵌入到Isight优化软件中,实现了参数化白车身轻量化全自动优化,从而减少了工作量并提高了白车身优化效率。轻量化优化过程中约束白车身静态弯曲刚度和一阶弯曲、扭转模态频率,寻求白车身质量最低、扭转刚度最大的方案。采用近似模型的方法对白车身进行优化,从而进一步提高白车身轻量化的优化效率。优化后白车身质量降低了33.97 kg,减重率达9.33%,白车身的弯扭刚度和一阶弯曲、扭转模态频率与初始模型基本一致,取得了显著的轻量化优化效果。 展开更多
关键词 白车身 参数化 模态识别 轻量化全自动优化
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汽车车轮螺母扭矩衰减分析 被引量:2
9
作者 魏晓晓 孔小兵 莫立权 《汽车实用技术》 2017年第20期100-101,107,共3页
针对汽车车轮螺母扭矩衰减问题进行了研究,分析了扭矩衰减的主要原因。经对车轮螺母的锥面角度及铝车轮锥孔底部直径调整后,残余扭矩合格率显著提高。另外为了进一步降低扭矩衰减量,进行了拧紧工艺步骤优化。扭矩衰减问题得到彻底解决,... 针对汽车车轮螺母扭矩衰减问题进行了研究,分析了扭矩衰减的主要原因。经对车轮螺母的锥面角度及铝车轮锥孔底部直径调整后,残余扭矩合格率显著提高。另外为了进一步降低扭矩衰减量,进行了拧紧工艺步骤优化。扭矩衰减问题得到彻底解决,保证了车轮行驶的安全性。 展开更多
关键词 车轮螺母 扭矩衰减 拧紧步骤
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镁合金车轮装配工艺分析 被引量:2
10
作者 原燕波 苏雨涛 孙权友 《汽车实用技术》 2020年第1期161-163,共3页
车轮是一辆汽车必不可少的重要部件,随着人们对汽车性能和节能需求的增加,要求减少车轮的重量,轮毂的材质开始发展为镁合金,由于轮毂材质发生了变化,原来的铝合金轮毂与钢铁螺栓的摩擦副改变为镁制轮毂与钢铁螺栓的摩擦副,这些变化必然... 车轮是一辆汽车必不可少的重要部件,随着人们对汽车性能和节能需求的增加,要求减少车轮的重量,轮毂的材质开始发展为镁合金,由于轮毂材质发生了变化,原来的铝合金轮毂与钢铁螺栓的摩擦副改变为镁制轮毂与钢铁螺栓的摩擦副,这些变化必然会影响车轮的装配效果,文章主要采用螺纹接头测试的方法,测量车轮装配工位的连接件特性,评估镁合金当前装配方法的合理性。 展开更多
关键词 镁合金车轮 螺纹连接 装配工艺
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汽车小偏置正面碰撞对驾驶员小腿伤害的分析 被引量:1
11
作者 丁成 陈伟刚 《汽车工程师》 2017年第12期42-44,共3页
为了减轻汽车小偏置正面碰撞中驾驶员小腿受到的伤害,该文通过建立LSDYNA有限元仿真模型,分析了小偏置正面碰撞中提高小腿得分的方法,分别对护膝板造型、安全带限力等级、歇脚板角度及护膝板内部结构等因素进行优化分析,使小腿的伤害值... 为了减轻汽车小偏置正面碰撞中驾驶员小腿受到的伤害,该文通过建立LSDYNA有限元仿真模型,分析了小偏置正面碰撞中提高小腿得分的方法,分别对护膝板造型、安全带限力等级、歇脚板角度及护膝板内部结构等因素进行优化分析,使小腿的伤害值得到了明显改善,满足了性能开发的要求。为降低小腿伤害分析提供了优化方向。 展开更多
关键词 汽车 小偏置正面碰撞 小腿伤害 LSDYNA
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某SUV车型车门密封性能控制及改进
12
作者 董建宁 王国未 +1 位作者 王炳永 康明 《北京汽车》 2020年第2期44-46,51,共4页
车门密封性是整车密封性的重要组成部分,结合某SUV车型整车气密性试验中出现的车门密封不良问题,对相关影响因素进行分析和排查,并制定了相应的改善方案,解决了车门密封性问题。
关键词 车门 装调精度 密封性
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基于LS-DYNA对安全气囊系统优化的研究
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作者 丁成 李夕亮 刘伟 《北京汽车》 2018年第2期8-10,共3页
为降低车辆正面碰撞中对驾驶员头部的伤害,建立LS-DYNA有限元仿真模型,分析正面碰撞中头部得分提高的方法,分别对安全气囊点火时刻、泄气孔尺寸、拉带长度和织物材料特性等因素进行优化,使头部的伤害值得到明显改善,达到性能开发的要求... 为降低车辆正面碰撞中对驾驶员头部的伤害,建立LS-DYNA有限元仿真模型,分析正面碰撞中头部得分提高的方法,分别对安全气囊点火时刻、泄气孔尺寸、拉带长度和织物材料特性等因素进行优化,使头部的伤害值得到明显改善,达到性能开发的要求,为安全气囊优化提供了方向。 展开更多
关键词 汽车正面碰撞 假人头部 LS-DYNA
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直角弯管内液固两相流固体颗粒冲蚀磨损分析 被引量:68
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作者 丁矿 朱宏武 +2 位作者 张建华 朱君尧 罗璇 《油气储运》 CAS 2013年第3期241-246,共6页
基于流体力学(CFD)方法,分析了直角弯管的内部流动规律,计算结果表明:直角弯管在90°转角和下游水平管路中存在流动分离现象,同时在下游水平管路中形成明显的二次环流。在流场计算的基础上,引入Tulsa大学冲蚀与腐蚀联合研究中心(E/C... 基于流体力学(CFD)方法,分析了直角弯管的内部流动规律,计算结果表明:直角弯管在90°转角和下游水平管路中存在流动分离现象,同时在下游水平管路中形成明显的二次环流。在流场计算的基础上,引入Tulsa大学冲蚀与腐蚀联合研究中心(E/CRC)提供的冲蚀模型,对直角弯管的冲蚀磨损问题进行研究,分析了固体颗粒的空间分布特征和上下游管壁的最大冲蚀率以及总体质量损失,计算结果与实验数据具有良好的一致性。固体颗粒的空间分布特征依赖于流体流动特性,磨损最严重的位置发生在弯管转角处和下游管路的内侧壁面。流速、颗粒浓度和颗粒直径对最大冲蚀率有明显影响,其中,流速与最大冲蚀率呈指数增长关系,上下游管壁的速度指数分别为2.5和2.3。 展开更多
关键词 直角弯管 液固两相流 二次流 冲蚀速率 数值模拟
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电动汽车热泵空调系统结霜特性及除霜策略 被引量:18
15
作者 梁志豪 巫江虹 +1 位作者 金鹏 李会喜 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期168-176,共9页
换热器结霜是影响热泵空调冬季制热性能的重要因素。研究电动汽车热泵空调系统微通道换热器结霜性能,在不同室外温度、室外相对湿度、室外送风量工况下,测试热泵系统的制热性能、室外侧微通道换热器结霜面积占比及结霜速率等参数,分析... 换热器结霜是影响热泵空调冬季制热性能的重要因素。研究电动汽车热泵空调系统微通道换热器结霜性能,在不同室外温度、室外相对湿度、室外送风量工况下,测试热泵系统的制热性能、室外侧微通道换热器结霜面积占比及结霜速率等参数,分析电动汽车热泵空调系统结霜影响因素。研究结果表明:室外温度降低、送风量减少、相对湿度增大都使室外换热器结霜开始时间提前、结霜面积占比增加;分析系统制热能效比和结霜速率随时间的变化关系,发现换热器结霜速率的变化与系统能效的变化趋势一致,运行初期结霜速率增加时,系统能效增加;运行后期结霜速率下降时,系统能效同时下降;经过多种工况下的实验验证了以上规律;将结霜速率骤降同时结霜区域占比达到30%作为反应系统结霜情况的判断点,当结霜速率发生骤降且结霜区域占比达到30%时,系统将进入除霜模式;将二值化照片中结霜区域的占比作为系统除霜完毕的判断点,除霜过程中结霜区域的占比与初始未结霜照片占比一致即可认为除霜完毕,得到完整的除霜控制策略;该除霜策略有效降低系统能耗,提高系统制热性能。 展开更多
关键词 工程热物理 电动汽车 热泵空调 制热能效比 结霜速率 结霜面积占比
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电动汽车热泵空调微通道换热器温度分布特性 被引量:15
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作者 巫江虹 薛志强 +1 位作者 金鹏 李会喜 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1537-1544,共8页
为了探讨微通道换热器温度分布特性对电动汽车热泵空调系统性能的影响,对应用新型微通道换热器入口分配器的电动汽车热泵系统进行性能测试,采用红外热成像仪记录制冷/制热工况下车外换热器温度分布变化情况.采用与换热器沿程方向垂直的... 为了探讨微通道换热器温度分布特性对电动汽车热泵空调系统性能的影响,对应用新型微通道换热器入口分配器的电动汽车热泵系统进行性能测试,采用红外热成像仪记录制冷/制热工况下车外换热器温度分布变化情况.采用与换热器沿程方向垂直的温度不均匀度χ(温度标准方差)作为微通道换热器温度不均特性的度量.建立制冷制热工况2个BP神经网络模型,预测在不同运行工况、制冷剂流量、温度分布特性情况下系统的能效.神经网络的权重分析结果表明:对于所设计的电动汽车热泵空调系统,当微通道换热器被用作冷凝器和蒸发器时,换热器表面温度分布不均对系统性能的影响权重分别为34.97%和43.90%,改善气液两相的分配均匀性比改善气相的分配均匀性更利于系统性能的提升. 展开更多
关键词 电动汽车 热泵空调 微通道换热器 温度分布 BP神经网络
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桥梁复合材料防车撞吸能结构碰撞性能分析 被引量:14
17
作者 潘晋 方涵 +1 位作者 吴亚锋 许明财 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期122-127,共6页
针对在桥墩周围安装吸能结构可以降低车辆撞击对桥梁的情况,基于全尺寸复合材料吸能结构的台车撞击试验,通过对比试验和数值模拟结果验证有限元模型的有效性.在此基础上,考虑实际中更高撞击能量的情况,采用有限元方法分析不同撞击速度... 针对在桥墩周围安装吸能结构可以降低车辆撞击对桥梁的情况,基于全尺寸复合材料吸能结构的台车撞击试验,通过对比试验和数值模拟结果验证有限元模型的有效性.在此基础上,考虑实际中更高撞击能量的情况,采用有限元方法分析不同撞击速度的吸能结构响应,并研究不同结构材料的耐撞性能.钢夹层结构能够吸收大部分动能并有效减小局部损伤,而复合材料蜂窝结构可以起到很好的支撑作用,同时把撞击力比较均匀地分散到整体结构,使更多结构参与吸能.计算结果表明钢夹层-蜂窝复合材料防车撞吸能结构具有良好的耐撞性能. 展开更多
关键词 桥梁 车辆 有限元方法 蜂窝结构 复合材料
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桥墩复合材料防车撞结构碰撞性能试验研究 被引量:12
18
作者 潘晋 方涵 +1 位作者 吴亚锋 许明财 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期14-20,共7页
针对桥墩车辆碰撞的问题,设计了钢夹层和蜂窝复合材料相结合的桥梁防车撞吸能结构.为研究耐撞性能进行了材料性能试验和全尺寸防撞结构的碰撞试验,试验得到最大碰撞力为547.6 kN.通过对比试验获得碰撞响应与规范设计值,得出试验结果满... 针对桥墩车辆碰撞的问题,设计了钢夹层和蜂窝复合材料相结合的桥梁防车撞吸能结构.为研究耐撞性能进行了材料性能试验和全尺寸防撞结构的碰撞试验,试验得到最大碰撞力为547.6 kN.通过对比试验获得碰撞响应与规范设计值,得出试验结果满足碰撞条件容差要求,可用于后期的数值模型验证,为类似吸能结构的设计提供参考.钢夹层-复合材料桥梁防车撞吸能结构可以减小桥墩的局部损伤和整体破坏,从而达到保护桥墩的目的. 展开更多
关键词 桥梁 车辆 碰撞 试验 纤维增强复合材料
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汽车行驶动力学性能的多目标优化 被引量:12
19
作者 宋康 陈潇凯 林逸 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期352-357,共6页
在1/4车辆模型的基础上建立7自由度人体-座椅-悬架模型。选取座垫加速度、悬架动挠度和车轮动载荷作为目标函数,根据参数灵敏度分析结果选择悬架和座垫参数作为设计变量。利用无量纲化消除多行驶工况对优化计算的影响,在此基础上建立了... 在1/4车辆模型的基础上建立7自由度人体-座椅-悬架模型。选取座垫加速度、悬架动挠度和车轮动载荷作为目标函数,根据参数灵敏度分析结果选择悬架和座垫参数作为设计变量。利用无量纲化消除多行驶工况对优化计算的影响,在此基础上建立了车辆行驶动力学性能多目标优化模型。选择带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)对优化模型进行求解,得到了Pareto最优解集与Pareto前沿。优化结果显示:适当减小座椅座垫刚度并增大阻尼有助于改善乘坐舒适性并且几乎不影响其他性能;Pareto最优解集中的悬架刚度与阻尼呈线性正相关关系,这也决定了乘坐舒适性和悬架动挠度不可能同时达到最优设计;根据车轮动载荷的设计水平可以近似确定轮胎刚度。 展开更多
关键词 车辆工程 行驶动力学 多目标优化 无量纲化
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基于ABAQUS的汽车座椅塑料件有限元分析与结构优化 被引量:12
20
作者 刘明卓 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期116-119,共4页
利用有限元软件对汽车座椅塑料件最大应变位置、应力分布规律和受力趋势进行分析,得到接近物理实验的结果。有限元分析结果与物理实验结果比照,提出了更新设计的目标。对塑料件破坏区域进行厚度和结构合理的修改,提高了座椅塑料件的性能... 利用有限元软件对汽车座椅塑料件最大应变位置、应力分布规律和受力趋势进行分析,得到接近物理实验的结果。有限元分析结果与物理实验结果比照,提出了更新设计的目标。对塑料件破坏区域进行厚度和结构合理的修改,提高了座椅塑料件的性能,减轻了质量。 展开更多
关键词 汽车座椅 塑料件 应变 有限元 结构优化
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