搜档网
当前位置:搜档网 › 某车型侧面柱碰车身结构耐撞性优化

某车型侧面柱碰车身结构耐撞性优化

某车型侧面柱碰车身结构耐撞性优化
某车型侧面柱碰车身结构耐撞性优化

车身安全结构的秘密 爱唯欧整车拆解汇总

如何确保小型车在碰撞事故中对乘员提供尽可能多的安全保护是始终困扰工程技术人员的一道难题,由于受先天“体型”的限制,小型车往往需要在车身安全结构以及被动安全系统上做出更多的努力。 一辆车出厂后,车身表面有车身覆盖件,坐入车内,所能看到和摸到的则是内部装饰件,而夹在它们中间而且往往也是消费者很难看到的白车身则是一辆车的骨架,更形象的说,它就类似于支撑人体的骨骼。车上的零部件都是或直接或间接的安装在白车身上,而且它的结构设计也决定了车辆在碰撞时的安全性能。我们就通过对爱唯欧这款小型车进行拆解,来看看车身结构以及相关零部件在设计上是如何保证乘员安全的。 ●车身安全设计理念 当层层剥去它的“皮肤”和“肉体”后,车身骨架便清晰的浮现在眼前。其实对于小型车来说,由于车身相对较短,所以就需要车头和车尾的溃缩吸能区在碰撞后出现溃缩变形的同时也要保持有一定的刚性,也就是相对要“坚硬”一些,这样则不至于使得碰撞对乘

员舱造成破坏。当然,如果吸能区过于“坚硬”,那么碰撞时的能量最终则会转移到乘员身上,对其造成巨大伤害,所以如何平衡好“软”与“硬”的关系,往往是车身设计中一个很棘手的问题。 除此之外,如何在一点受到撞击后,将这种能量传递给整个车身,也就是分散可溃缩车身设计同样会起到很大的作用,特别是溃缩区相对狭小的小型车就显得尤为重要。在溃缩区用尽这种极端碰撞情况下,高强度的乘员舱则是对车内乘员的最后保障,对乘员舱的设计就是要足够“坚硬”以防止任何物体对乘员舱的侵入。明白这两个道理后,我们就更容易理解车身的设计的缘由了。 ●双前防撞梁同时具有行人保护设计

两道车身纵梁从前防撞梁一直贯穿至车尾,这两根纵梁可谓是整个车身的“中流砥柱”,它一方面起到支承车身的作用,另外当车辆发生纵向碰撞时,用来分散撞击能量和抵御车身的变形。

《汽车车身结构与设计》习题与解答要点

《汽车车身结构与设计》习题与解答 第一章车身概论 1、汽车的三大总成是什么? 答:底盘、发动机、车身。 2、简述车身在汽车中的重要性。 答:整车生产能力的发展取决与车身的生产能力,汽车的更新换代在很大程度上也决定与车身,我们所看到的汽车概念大多指车身概念,汽车的改型或改装主要依赖于车身。 3、车身有什么特点? 答:a:汽车车身是运载乘客或货物的活动建筑物,由于其在运动中载人、载物的特殊性,所以汽车车身的设计与制造需要综合运用空气动力、空气调节、结构设计、造型艺术、机械制造、仪器仪表、复合材料、电子电器、防音隔振、装饰装潢、人体工程等不同领域的知识。 b:自1885年德国人卡尔·弗里德里希·本茨研制出世界上第一辆马车式三轮汽车,并成立了世界上第一家汽车制造公司——奔驰汽车公司以来,汽车车身的造型随着时代的推移和科技的进步经历了19世纪末20世纪初的马车车厢形车身;20世纪20、30年代的薄板冲压焊接箱形车身;第二次世界大战后50、60年代冷冲压技术生产的体现流线型、挺拔大方的车身。而到了20世纪70、80年代现代汽车的各种车身造型已初具雏形,新材料、新工艺的使用更使得汽车车身的设计制造得到了飞速发展。 4、简介车身材料。 答:现代汽车车身使用的材料品种很多,除金属(主要是高强度钢板)和轻合金(主要是铝合金)以外,还大量使用各种非金属材料如:塑料、橡胶、玻璃、木材、油漆、纺织品、皮革、复合材料等。随着汽车车身制造技术的发展,为了轻量化以及提高安全性、舒适性,非金属材料、复合材料在汽车车身的加工制造中得到日益广泛的应用。 5、车身主要包括哪些部分? 答:一般说,车身包括白车身及其附件。白车身通常是指已经装焊好但未喷涂油漆的白皮车身,主要是车身结构件和覆盖件的焊接总成,并包括前后板制件与车门。车身结构件和覆盖件焊(铆)接在一起即成为车身总成,该总成必须保证车身的强度与刚度,它可划分为地板、顶盖、前围板、后围板、侧围板、门立柱和仪表板总成。车身前板制件一般是指车头部分的零部件,包括水箱框架和前脸、前翼子板、挡泥板、发动机罩以及各种加强板、固定件。6、车身有哪些承载形式? 答:车身按照承载形式的不同,可以分为非承载式、半承载式、承载式三大类。

Isight在车体结构优化分析中的应用

基于ISIGHT的车体结构优化分析 Body Structures Optimization Analysis By Isight 高岩蔡华国周定陆 长安汽车股份有限公司汽车工程研究总院CAE所 摘要:基于参数化建模工具、网格变形技术,应用Isight平台进行优化分析,对车体结构的性能进行优化。 关键词:参数化;网格变形;优化 Abstract: Body structures optimization analysis, Which based on the tool of build parameter model or technology of morph, Optimize analysis control by isight. Key words: parameter; morph; optimize 1引言 设计变量、目标和约束条件是优化设计的三要素。Isight作为一款循环控制的优化平台,自动化驱动工作流程,不断迭代,让工程师更专注与专业技术,自动化流程大大缩短设计周期。 Isight优化平台已经广泛的应用于汽车设计的CAE分析优化,如CFD优化分析、油耗优化分析等。但是由于Isight是以改变设计参数作为变量的优化控制平台,而汽车结构有限元计算的参数数量巨大,不易直接改变,可明显改变的只有料厚、材料等信息,对于节点的位置优化由于数量巨大且难以控制,一直是从事车体结构分析人员想解决的一个难题。 随着CAE技术的发展,越来越多的软件公司已经注意到车体结构方面拓扑优化的这个瓶颈问题,所以对越来越多的参数化建模工具,网格变形技术软件进行了研发。基于这些软件,使利用这些软件进行参数设置从而控制车体结构的拓扑结构,利用Isight优化平台调用有限元分析软件进行车体结构优化的过程成为可能。进一步推动CAE驱动设计,使CAE在概念设计阶段发挥更大的作用。 2建立参数(设计变量) 2.1拓扑结构变化参数 2.1.1参数化建模工具 利用参数化建模软件,对下车体进行参 数化建模,用参数化的下车体模型与非参数 化的上车体模型耦合,形成分析用的模型, 参数化模型的各个参数可以作为设计变量, 进行优化分析 图1 某车型下车体参数化模型

汽车车身结构与设计考试题目

第一章 1. 什么是车身结构件、车身覆盖件 答:车身结构件:支撑覆盖件的全部车身结构零件的总称。 车身覆盖件:覆盖车身内部结构的表面板件。 2. 车身类型一般按什么分类,可分为哪几类?非承载式车身的车架一般可分为哪 几类?答:车身类型一般按承载形式不同,可分为非承载式、半承载式和承载式。 非承载式车身的车架一般可分为:1)框式车架:边梁式车架和周边式车架2)脊梁式车架3)综合式车架 3.边梁式、周边式、脊梁式、X 式车架的用途及特点?轿车车身特点分类有 哪些?轿车车身造型分类有哪些? 答:边梁式车架: 特点:此式车架结构便于安装车身(包括驾驶室、车箱或其它专用车身乃至特 种装备等)和布置其它总成,有利于满足改装变型和发展多品种的需要。 用途:被广泛采用在货车、大多数专用汽车和直接利用货车底盘改装的大客车 以及早期生产的轿车上。 周边式车架: 特点:最大的特点是前、后狭窄端系通过所谓的“缓冲臂”或“抗扭盒”与中 部纵梁焊接相连,前缓冲臂位于前围板下部倾斜踏板前方,后缓冲臂位于后座下 方。由于它是一种曲柄式结构,容许缓冲臂具有一定程度的弹性变形,它可以吸 收来自不平路面的冲击和降低车内的噪声。此外,由于车架中部的宽度接近于车 身地板的宽度,从而既提高了整车的横向稳定性,又减小了车架纵梁外侧装置件 的悬伸长度。 用途:适应轿车车身地板从边梁式派生出来的。 脊梁式车架: 特点:具有很大的抗扭刚度,结构上容许车轮有较大的跳动空间,便于装用独立悬架。 用途:被采用在某些高越野性汽车上。 X 式车架: 特点:车架的前、后端均近似于边梁式车架,中部为一短脊管,前、后两端便于 分别安装发动机和后驱动桥。中部脊梁的宽度和高度较大,可以提高抗扭刚度。 用途:多采用于轿车上。

轿车车身结构及其设计解析

第六章轿车车身结构及其设计 第一节轿车车身结构及其分类 1.1 轿车定义 GB3730.1-88 轿车是用于载送人员及随身物品,且座位布置在两轴之间的四轮汽车。 轿车车身的作用是能为乘员提供一个较舒适的乘坐环境以及一定的安全保护措施,它包括白车身及其附件,并与底盘、发动机、电子电器设备一起构成轿车的四大总成。由于它是轿车上载人的容器,因此要求轿车车身应具有良好的舒适性和安全性。此外,轿车车身又是包容整车的壳体,能够最直观地反映轿车外观形象的特点,从而决定了现代轿车车身设计非常注重外部造型以符合人们对轿车外形的审美要求,更好的开创轿车市场。 1.2 轿车车身结构 早期轿车沿用马车车身,并没有自身独立的车身,被人们称作“没有马的马车”,随着时代的进步,轿车车身成为了轿车的一个重要组成部分。轿车车身由以下几个部分组成:车身本体、车身外装件、内装件和车身电气附件等。 1.2.1车身本体 1—1 三厢式轿车车身结构图 1、发动机盖 2、前档泥板 3、前围上盖板 4、前围板 5、车顶盖 6、前柱 7、上边梁 8、顶盖侧板 9、后围上盖板10、行李箱盖11、后柱12、后围板13、后翼子板14、中柱15、车门16、下边梁17、底板18、前翼子板19、前纵梁20、前横梁21、前裙板22、散热器框架23、发动机盖前支撑板车身本体即白车身,它包含车身的骨架结构,由车身结构件和车身覆盖件组合而成,是主要承载构件的骨架件,其截面形状、受力方向、力如何传递、力矩的位置都是设计时应注意的问题,如图1-1所示为三厢式轿车车身的结构图。 车身结构件主要是车身结构中的梁和支柱,用来支撑车身覆盖件,并通过焊接而成车

汽车前后防撞梁设计地的要求的要求规范

汽车前后防撞梁设计规范 一、目的: 指导汽车前后防撞梁总成设计;提供汽车前后防撞梁总成设计的思路。 二、范围: 该规范适应于M1类车辆汽车前后防撞梁的设计。主要介绍了汽车开发过程中汽车前后防撞梁总成的作用及在整车中的影响。首先对汽车前后防撞梁在整车中的功能进行了概述,尤其是对汽车前后防撞梁碰撞性能做了详细的描述;同时对汽车前后防撞梁总成设计要点作了描述;最后对汽车前后防撞梁的加工制造性作了阐述。 三、规范性引用文件: 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB 11551-2003 乘用车正面碰撞时的乘员保护 GB 17354-1998 汽车前、后端保护装置 GB 20072-2006 乘用车后碰撞燃油系统安全要求 C-NCAP 中国新车评估程序2012版 四、汽车前后防撞梁总成主要功能 1、汽车前后防撞梁总成功能概述 汽车前后防撞梁总成,是车身第一次承受撞击力的装置,也是车身中的一个重要构件,其功能主要有: a. 保护保险杠在低速碰撞过程中尽量不要破裂或者发生永久变形。 b. 保护车身骨架前后端纵梁在行人保护或者可维修性碰撞时不发生永久变形或者破裂。 c. 在100%正面高速碰撞、后面高速碰撞时起到第一次的吸能作用,在偏置碰撞中不仅起到第一次吸能作用,还能起到碰撞过程中均衡传递受力的作用,防止车身左右两侧受力不均。 2、汽车前后防撞梁总成碰撞性能概述 前防撞梁总成碰撞性能 前防撞梁总成的碰撞性能主要需满足低速碰撞和高速碰撞两个部分的法规要求。其中, 低速碰撞需满足的法规要求为:GB17354-1998 汽车前、后端保护装置。高速碰撞需满足的法规要求为:GB11551-2003 乘用车正面碰撞时的乘员保护; C-NCAP标准,需满足其100%正面碰撞和40%偏置碰撞要求。 3、低速碰撞对前防撞梁设计的性能要求 低速碰撞的国家标准GB l7354—1998规定的正撞速度为4km/h,车角碰撞速度为2.5 km/h,对车身的要求就是车身本体、前防撞梁和吸能盒等不能有

基于拓扑优化的车身结构研究

基于拓扑优化的车身结构研究 瞿元王洪斌张林波吴沈荣 奇瑞汽车股份有限公司,安徽芜湖,241009 摘要:随着CAE技术的发展,虚拟仿真技术在汽车开发中的作用也愈来愈显著。而前期工程阶段,如何布置出合理的车身骨架架构,一直是个相对空白的地带,也是整车正向开发过程中绕不过的坎。尽管研发工程师根据经验,参照现有车型的结构特点,也能进行车身骨架架构的设定,但总是缺乏有效手段直观地反映不同车型结构布置的特点。本文用拓扑优化的方法,从结构基本特征的角度来审视这一问题,并运用该方法对某SUV车身结构进行研究,获得一些直观性的结论。 关键词:车身,前期工程,拓扑优化 1、引言 随着对整车研发过程认识的加深,以及对正向开发过程的探索,在车型开发前期,对车身结构做出更合理的规划显得愈来愈重要。常规的研发思路之一是通过参考已有车型的结构,经过适当的修改,形成新的结构,并用于新车型中。但是对于原始车型的设计思路、结构布置的原因等缺乏系统的理解,或者理解不深,往往在更改过程中产生新的问题。为了部分解决上述问题,本文从结构拓扑优化的角度,对某SUV车型车身结构的总体布置进行初步探讨,以期加深对结构布置的理解。 2、研究方法概述 合理化的车身结构,是满足整车基本性能的重要保障。为了能够实现结构的最优布置,文献[1]使用了拓扑优化工具来布置车身结构。其基本思路是从造型以及车内空间布置出发,建立车身空间的基础网格模型,然后根据一定的工况要求,对基础网格进行拓扑分析,并根据拓扑结果建立梁、板壳模型,并进行多项性能的优化,从而实现车身结构的正向开发。本文借助于该思想,建立研究对象的结构空间包络,并对该包络进行拓扑分析,然后将仿真结果与原始结构进行比较,寻找车身结构中的关键点,推测初始结构可能的布置思想,从而加深对该研究思路的理解。其基本过程如下图所示: 3.2 工况 车身在实际使用过程中承受非常复杂的载荷,这些载荷对车身的影响各不相同,有的影响局部,有的影响整个车身。在实际研发过程中,不可能对所有可能的工况进行考察,而且,不同的设计阶段,考察的指标也不相同。在概念设计阶段,更重要的是保证车身的总体结构刚度,避免后期产生较大变更,导致项目延期或者增加较多的开发成本。本文主要考察某SUV车型结构布置特点,因此,主要考虑NVH以及碰撞两个方面的工况。其具体考察工况如下表1所示,4个NVH工况,主要考察整体刚度以及前后端的弯曲性能;4个碰撞方面的工况,主要考察车身承受不同方向的撞击。 表1 主要考察工况[1]

某商用车白车身结构疲劳寿命分析与优化设计

某商用车白车身结构疲劳寿命分析与优化设计 李明1李源2陈斌3 (1湖南工业大学机械工程学院,湖南株洲,412008;2国防科学技术大学指挥军官基础教育学院,湖南长沙,410072;3 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙,410082) 摘要:本文基于应力分析结果,采用有效的疲劳寿命预估方法,利用专业耐久性疲劳寿命分析系统MSC.Fatigue对该型商用车白车身进行S-N全寿命分析,得其疲劳寿命分布与危险点的寿命值。采用 结构优化、合理选材等方法,提高白车身结构的疲劳寿命。 关键词:白车身;有限元;静态分析;疲劳寿命分析;优化 Body-in-white Fatigue Analysis and Optimization Design of the Commercial Vehicle LI Ming1, LI Yuan2, CHEN Bin3 (1 School of Mechanical Engineering , Hunan University of Technology, Zhuzhou, Hunan 412008, China; 2 College of Basic Education for Officers, National University of Defense Technology, Changsha, Hunan 410072, China;3 State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacture for Vehicle Body, Hunan University, Changsha, Hunan 410082,China) Abstract:Based on the results of stress analysis, this paper took the effective way of the fatigue life estimating, used the professional durability fatigue life analysis system MSC. Fatigue, and the S-N life-cycle analysis of the certain type of commercial vehicle body-in-white finite element model, got the distribution of fatigue life and the fatigue life value of the danger points. Finally, by the structural optimization and material selection, writer improved the fatigue life of white body structure. Keywords: B ody-in-white structure, FEM, Static analysis, Fatigue lifetime analysis; Optimization 0 前言 在车身结构疲劳领域的国内研究中,1994年,江苏理工大学陈龙在建立了车辆驾驶室疲劳强度计算的力学和数学模型基础上,提出了车辆驾驶室疲劳强度研究方法[1]。2001 年,清华大学孙凌玉[2]等首次计算机模拟了汽车随机振动过程。2002年,上海汇众汽车制造有限公司王成龙[3]等应用FATIGUE 软件的分析,结合疲劳台架试验,探讨了疲劳强度理论在汽车产品零部件疲劳寿命计算中的应用,提出了提高零部件疲劳强度的方法。2004年,同济大学汽车学院靳晓雄[4]等人提到进行零部件疲劳寿命预估,

译文-汽车设计概念阶段白车身接头与梁式结构优化的简化模型

译文-汽车设计概念阶段白车身接头与梁式结构优化的简化模型

号: 毕业设计(论文)外文翻译 (译文) 题目:新型微型拖拉机外观 及主要部件结构设计 院(系):机电工程学院 专业:机械设计制造及其自动化 学生姓名: 学号: 指导教师: 职称:副教授

题目类型:?理论研究?实验研究?工程设计?工程技术研究 ?软件开发 2010年5月23日

汽车设计概念阶段白车身接头与梁式结构优化的简化模型 摘要 本文提出了一种替代汽车模型构造中的梁式结构与节点的工程方法。其最终目的是为设计人员在创建一个汽车零部件概念模型提供一种有效方法。在汽车设计的早期,利用NVH优化方法对白车身进行优化设计。所提出的方法是基于简化梁与节点建模方法,其中涉及到梁构件截面几何分析和接点的静态分析。第一个分析旨在确定梁中心节点和计算的等效梁属性。第二个分析目的在于通过静压下的复杂有限单元模型,建立由有三个或以上的梁构件通过的接点的简化模型。 为了验证所提出的方法,列举由简化模型取代梁式结构和汽车车身上部区域的接头的工业研究个案,两种静态载荷分别作用于原始模型和简化模型上并比较了两种模型的全车扭矩刚度和弯矩刚度,所采用的比较方法与OEM公司使用的标准是相同的。也对两种模型的全局频率与模态震型方面做了动态性能分析比较。 在高度竞争的市场中,设计工程师面临着的挑战就是遵从复杂且有可能相互矛盾的设计标准开发新产品。在汽车产业领域,为完善汽车的各项功能性,如安全,降低噪音和振动,注重环保等任务,使越来越多的困难,由推出新产品或更新现有模式。为了使复杂的设计标准与降低上市时间相适应,就需要将计算机辅助工程(CAE)设计方法用于汽车设计的早期阶段。 近来,为了使汽车设计人员在汽车功能已经确定、但详细的几何数据还不明确的概念阶段利用CAE进行设计,研究人员花费了不少精力。其目的是要改善初始CAD设计,从而缩短了设计周期。 在NVH和碰撞安全性的预测领域,研究人员已经提出很多概念建模方法。它们可以分为三类:基于前任有限元模型方法,零开始方法,并行计算机辅助方法。 我们提出的方法属于第一类,其中涉及网格变形和概念改性的方法,被用来设计一个现有车型的变量或增量改进。利用前任有限元模型,完成CAE早期预测,可以找出CAD设计所存在的问题并提出可能的对策。 如果一个新的概念车已经被设计好,但前任有限元模型又不可用,可以利用“零开始方法。两种方法有明显的区分。第一类是拓扑优化设计,主要用于减少初始可接纳设计模型的材料从而降低结构重量,但又不影响功能要求。拓扑优化设计通常是优化模型的形状和尺寸。“零开始方法”属于“功能布局设计”,目的在于建立由梁、接点、板构成的简单概念模型,它表示功能布局以及功能预测。 CAD 与CAE并行设计方法,也可在设计过程的早期阶段。CAD 与CAE并行设计方法可以在组件级CAD模型已经建立但车辆级模型还不确定阶段提供模拟结果。 在基于前任有限元建模方法中,最近Donders.等人提出“减少梁和节点建模”的方法。以改善车身的NVH基本情况。所提出的方法建立了一个在梁的中心节点减少模态

(整理)车身结构设计真题

车身结构设计试题 一、填空 1、汽车的主要部件由(发动机)、(底盘)、(车身)、(电气部件)四部分组成。 2、单排座汽车的总质量=(整备质量+允许最大载重量+驾驶员及随员质量)。 3、汽车模型雕塑是(汽车外形设计)中一个必不可少的环节。 4、汽车车身形式按车身壳体受力情况可分为(承载式)、(半承载式)、(非承载式)三 种。 5、汽车车身形式按驾驶室发动机的相对位置可分为(长头式)、(短头式)、(平头式)、 (偏置式)四种。 6、车架的结构形式归纳起来主要有(框式)、(脊背式)、(综合式)三种。 7、图样临时处理单(通称小票)中规定不得用本单通过(超差品)和代料问题。 8、汽车门锁按其结构形式分为(舌簧)式、(转子)式和(钩簧)式。 9、升力在汽车行驶方向的分力为(诱导阻力)。 10、零件图的尺寸标注应满足(清晰)、(完整)、(合理)等基本要求。 11、空气阻力有(形状阻力)、(诱导阻力)、(摩擦阻力)、(干涉阻力)、(内部阻力) 五种。 12、简单的汽车行驶方程式(F Z=ΣF)。 13、汽车车身结构件及覆盖件的焊接总成为(车身本体)。 14、汽车形式过程中车架主要承受(对称垂直)动载荷和(斜对称)动载荷。 15、纵梁是货车车架中的(主要承载)元件,它的长度大致和(整车长度)相等。 16、汽车门锁具有(功能)性和(装饰)性。 17、车架宽度是指(左、右)纵梁腹板(外侧)之间的宽度。 18、车架前端到驾驶室后围这段车架为(车架的前段)。 19、驾驶室后面的后悬架以前这段为(车架的中段)。 20、汽车车门的类型有(顺开式)、(逆开式)、(推拉式)、(折叠式)(上掀式)五种。 21、框式车架可分为(边梁式)、(周边式)两种。 22、常用的金属材料分为(黑色)金属、(有色)金属。 23、有色金属是指除(黑色金属)以外的基本金属,如(铜、铝、银)等。 24、根据《机械制图图纸幅面及格式》的规定图纸按幅面大小分为(A0、A1、A2、A3、 A4、A5)。 25、汽车玻璃升降器,按臂数可分为(单臂式)和(双臂式)。 26、根据《机械制图图纸》的规定,绘图是采用的图线共有(八)种。 27、承载式车身的特点式汽车没有(车架),(车身)就作为发动机和底盘各总成的安 装基础。 28、车身壳体按结构形式分为(骨架式)(非骨架式)(无骨架式)。 29、力的单位名称为(牛顿)。 30、货车车箱板开启形式一般为(单开)式和(三开)式。 二、选择题 1、车身结构件是(A) A 支撑覆盖件的全部结构件 B 车身的所有零件 2.我厂生产的面包车车门按开启方式有(C) A 一种 B 二种 C 三种 3.车身本体是(A) A 车身结构件及覆盖件的总成 B 车身结构件及覆盖件总成还包括附件及装饰件

轿车侧面碰撞车身结构安全性和乘员损伤保护研究

轿车侧面碰撞车身结构安全性和乘员损伤保护研究 就经常发生的交通事故现场报告分析,轿车侧面碰撞是造成乘员重伤和死亡的主要交通事故之一。我国近几年才开始针对于这方面的研究,一般来说轿车侧面碰撞包括车对车和车对障碍物两种碰撞形式,车与车的碰撞一直以来备受人们关注而成为研究的重点,车与障碍物之间的侧碰研究却几乎为零。想要提高车辆侧面碰撞的安全性就必须对这两种情况同时进行研究。 标签:车辆安全性;乘员损伤;防护措施 我国规定,不管是直接碰撞还是间接的碰撞,在轿车侧面碰撞试验中,对于其撞击器的选取大多采用移动变形等类型的壁障,而在仿真研究轿车的侧面碰撞中,多采用移动变形壁障来代替撞击的车辆,以便于能够更好地进行研究。 1 轿车侧碰的碰撞性 碰撞力的传递性: 在轿车的实验过程中,重要的构成部件对车辆的整体性、安全性与舒适性等问题有着直接的影响。轿车的车身结构从前往后依次为前柱、中柱、后柱。轿车结构中的这些立柱有一定的支撑作用,也是轿车的门框。轿车侧面受到外力的撞击的时候,惯性会使车门产生向内冲击的力,车门框就会对这种力产生抑制,当然车门框在抵御这种外力时也会受到由车门传递而来的侧向作用力。 在轿车门内配置防撞杆,其作用在于当前门受到侧向撞击力时会将作用力直接传递或转移到铰链柱和中柱。轿车的铰链柱和后柱在外界的侧向力的作用下随之产生一种向车内运动的破坏力,铰链柱上端的前风窗下横梁和仪表板安装横梁的轴向刚度提供了抵抗这种来自于外界的力,而铰链柱下端的刚度是由车身底部横向结构来提供的。在轿车车门受到侧向撞击力的情况下,向车内转移、传递的破坏力将会使中柱受到向车内弯曲弯矩力而变形,弯曲刚度和中柱上、下接头的刚度形成了向车内变形的抵抗。也就是说在受到侧向撞击时,接头就会起着传递作用,通过车顶边梁、车顶横梁和相关的接头结构致使作用在中柱上的一部分力就会向非撞击侧传递。车顶结构提供了中柱上面的接头来抵抗对中柱向车内的运动力,其原理在于车顶边梁的弯曲刚度、车顶横梁的轴向刚度、接头结构相应的刚度、前柱和后柱的弯曲刚度等刚好通过中柱下方的接头,横梁将会接受部分作用在中柱上的应力。作用在门槛梁上的侧向力,受到外部的直接撞击与内部中柱作用的影响,而其门槛梁上的侧向力则是通过地板和地板横梁来进行分散和传递的活动。 2 侧面碰撞导致的车身结构安全性影响 目前我国生产制造的轿车,关于轿车的侧面强度的设计存在一定的问题,例如:汽车的侧面一旦受到外测力,而此时轿车的本身结构来看,非常小的变形空

第二章智能车机械结构调整与优化

第十二届“恩智浦”杯全国大学生智能汽车竞赛 技术报告 学校:华南理工大学 队伍名称:华工冰魄队 参赛队员:郑立楷黄理广 杨少基黄迪臻 带队教师:陈安 邓晓燕

目录

关于技术报告和研究论文使用授权的说明................................................. 错误!未定义书签。第一章系统设计方案说明. (4) 1.1 系统设计要求 (5) 1.2 系统总体方案设计 (5) 第二章智能车机械结构调整与优化 (6) 2.1 智能车整体 (6) 2.2 前轮定位 (6) 2.3舵机安装 (7) 2.4 传感器安装 (7) 2.5 编码器的安装 (7) 第三章电路设计说明 (8) 3.1 主板硬件设计方案 (8) 3.1.1 电源管理模块 (8) 3.1.2 电机驱动模块 (9) 3.1.3 数模转换模块 (10) 3.1.4 单片机及其他电路部分设计 (10) 3.2 智能车传感器模块设计 (11) 3.2.1 电感传感器的原理 (12) 3.2.2 磁传感器信号处理电路 (12) 第四章智能车软件控制模块 (15) 4.1 控制系统整体 (15) 4.1.1系统整体结构图 (15) 4.1.2整体底层模块说明 (15) 4.2.赛道偏移量计算与处理 (16) 4.2.1电感值采集与处理 (16) 4.2.2赛道识别 (16) 4.3 电机与舵机控制 (16) 4.3.1模糊控制算法简介 (16) 4.3.2 基于模糊控制的速度与舵机控制 (16) 4.3.3基于位置式pid的速度控制 (17) 4.4 双车控制 (17) 4.4.1 双车距离获取 (17) 4.4.2双车距离控制 (18) 4.4.3环形超车 (18) 4.4.4十字超车 (18) 第五章总结 (19) 参考文献 (20)

客车车身“封板结构优化”的工艺方案

客车车身“封板结构优化”的工艺方案 一、任务来源及目标 《质量再开发实施工作计划》要求; 《“封板结构优化”8D项目》要求; 优化目标:地板封板立面平整度误差≤2.0mm,拐角直线度误差≤2.0mm,打胶平整、光滑平整度误差≤2.0mm。 二、实施目的 1. 对现有封板总成结构进行工艺优化,规范现场封板焊装操作; 2. 提高封板表面平整度,避免由于封板焊装不平引起地板革粘接鼓包的现象; 三、实施方案 根据“封板结构优化”8D项目启动会会议纪要精神,此次工艺优化主要以城市客车为基础,主要针对车身过道封板、车身轮罩处封板和踏步封板的优化,该封板结构优化方案先进行样车验证(1台),对比评审后进行推广应用。 此次封板结构优化涉及到木地板安装部分的,封板端面高出骨架8~10mm的工艺规范继续执行。 封板总体结构 图一封板总体焊装结构图 1 踏步封板结构优化 踏步主要有前门和中门两部分组成,其安装目前有整体式和分片式安装两中形式,为确保后续地板革焊接的质量,此次前门和中门踏步均采用整体式结构,在踏步外侧接缝处打密封胶,内侧不在进行打胶,考虑到实际焊装的工艺性,部分踏步骨架移至踏步封板总成上进行预焊,整体式踏步 在焊接过程中,必须用直角板控制各个焊接面的平面度和垂直度,所有公差均≤2.0mm,各踏步板

间的立面接缝应保证平直均匀。 注意:该方案首先对首台样车进行验证,确认方案可行后在进行后续全面推广。 1.1 整体式前门踏步总成 图二整体式前门踏步总成图 整体式前门踏步总成主要由:前门踏步立面封板、前门踏步底板、前门前立面封板、前门后立面封板四个零件组焊而成,由于整体式踏步装配精度要求较高,踏步总宽度控制在885~887㎜,踏步深度方向公差控制在(-2~-4㎜),为降低零件制造的复杂性,提升封板实际装配的工艺性,前门踏步底板尺寸整体加长10㎜,前门踏步立面封板取消折边结构,将原底板的搭接结构变为对接结构。 图三 整体式前门踏步封板结构优化图 注意:移至前门踏步封板焊接的踏步骨架零件主要有:纵梁1 件、弯梁61件、立撑2件。 1.2 整体式中门踏步总成 前门前立面封板 前门后立面封板

客车车身结构设计指南

客车车身结构设计指南

目录 目录................................................................................... II 前言.................................................................................. III 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 车身结构及其分类 (1) 3.1 客车车身分类方法 (1) 3.2 按用途分类 (1) 3.3 按承载形式分 (3) 4 车架及车身骨架设计 (7) 4.1 车架设计 (7) 4.2 车身骨架设计 (10) 5 车身蒙皮设计 (14) 5.1 前后围蒙皮设计 (14) 5.2 顶盖蒙皮设计 (15) 5.3 侧围蒙皮设计 (16) 5.4 侧围蒙皮的分类 (16) 6 车身护板设计 (17) 6.1 内部护板设计 (17) 6.2 地板设计 (17)

前言 为了对公司客车车身结构设计提供设计参考,特编制此设计指南。本设计指南适用于大中型客车的车身结构设计。 本设计指南由项目管理部提出并归口。 本设计指南起草单位:车身设计部。

客车车身结构设计指南 1 范围 本指南介绍了客车车身结构及其分类,规定了客车车身骨架及蒙皮的设计要求。 本指南适用于大中型客车车身结构设计,供设计时参考。 2 规范性引用文件 GB/T 6726—2008 汽车用冷弯型钢尺寸、外形、重量及允许偏差 3 车身结构及其分类 在客车结构中,车身即是承载单元,又是功能单元。作为承载单元,由车身骨架与底架或车架组成的车身结构,在客车行驶中要承受多种载荷的作用。作为功能单元,车身应该为驾驶员提供便利的工作环境,为乘员提供舒适的乘坐环境,保护他们免受车辆行驶时产生的振动噪声和废气等的侵袭,以及外界恶劣天气的影响;同时在交通事故中,可靠的车身结构和乘员保护系统有助于减轻对乘员和行人造成的伤害;此外,合理的车身外部形状,以便客车行驶时能有效地引导周围的气流,提高车辆的动力性、燃油经济性和行驶稳定性,并改善发动机的冷却条件和车内通风。因此,客车车身对客车产品的设计制造有着十分重要的影响。 3.1 客车车身分类方法 由于客车品种繁多,所以车身的分类形式也是多种多样的。常见的分类方法有按客车的用途、承载形式进行分类。 3.2 按用途分类 按客车的用途可分为城市客车、长途客车、旅游客车和专用客车四类。 a)城市客车 城市客车是为城市内公共交通运输而设计和装备的客车,如图1所示。这种车辆设有座椅及乘客站立的区域,由于乘客上下频繁,所以车厢内地板低、过道高、通道宽、座椅少、车门多,车窗大,并有足够的空间供频繁停站时乘客上下车走动使用。按运行特点,城市客车分为市区城市客车和城郊城市客车。为了满足大、中城市公共交通的需要及环保要求,城市客车正逐步向大型化、低地板化、环保化、高档化和造型现代化等方面发展。 b)长途客车 长途客车又称公路客车,是为城间旅客运输而设计和装备的客车,如图2所示。由于旅客乘坐时间较长,这类客车必须保证每位乘客都有座位,不设供乘客站立的位置。为了有效利用车厢的面积,座椅布置比较密集,而且尽可能的提高座椅的舒适性,座椅质量都比较好。长途客车车厢地板高,地板一般设计成凹形,这样有利于提高车身的抗扭刚性,地板下面设有存放行李物品的行李舱。为了提高整个车身的刚度,这类客车的车门少,且多布置在前轴之前。对于高速公路上的快速客运车辆,要求具有更高

车身结构轻量化与抗撞性多目标协同优化设计方法研究

车身结构轻量化与抗撞性多目标协同优化设计方法研究 汽车的轻量化和安全性设计是实现汽车节能、环保和安全三大设计发展主题的关键技术手段。车身轻量化与抗撞性是相互矛盾和相互制约的两个重要性能,车身的轻量化与抗撞性优化设计,是汽车轻量化、安全性设计的重要组成部分和核心关键技术。 作为整车最关键的连接和承载部件,车身的轻量化与抗撞性优化设计须协同考虑车身的各项基本性能,是一项典型的多参数、多约束和多目标的复杂系统工程。如何系统科学地开展车身的轻量化与抗撞性优化设计是当前汽车行业非常重要的研究课题,研究热点和难点。 目前,已有的研究工作中主要是针对车身单个或小部分零部件的轻量化或抗撞性优化设计居多,而以车身整体为研究对象进行系统地轻量化与抗撞性多目标协同优化设计的研究相对偏少,车身结构的轻量化与抗撞性优化设计仍然缺乏一个系统的设计方法和流程。其次,现有的针对车身结构进行的轻量化或抗撞性优化设计中,较少考虑了材料成本或其他不确定性因素对优化设计结果的影响,导 致优化设计结果的可行性、可用性不足。 再次,现有的车身结构轻量化或抗撞性多目标优化设计中,并未将多目标优 化设计结果与多准则决策方法进行有效整合,使得多目标最优设计方案的选择常常缺乏一定的理论依据。据此,本文以某自主品牌轿车车身为研究对象,采用有限元数值模拟和试验验证相结合手段,综合运用灵敏度与贡献度设计变量筛选方法、多目标试验设计方法、多目标优化代理模型方法、多目标优化算法以及多准则决策方法,结合结构-材料-性能-成本一体化优化设计方法,在考虑不确定性因素影响下,从车身零部件和车身总成水平上,对车身结构进行了分批次轻量化与抗撞

车身结构加强件优化设计

优化设计在车身结构加强件上的应用 杨明戚为民赵俊杰 艾联(中国)汽车零部件有限公司

优化设计在车身结构加强件上的应用 杨明戚为民赵俊杰 (艾联(中国)汽车零部件有限公司) 摘 要:本文利用一个公开的整车模型,先对其进行侧面撞击分析,然后添加本公司的结构加强发泡以改善其局部结构强度。通过Altair公司的OptiStruct软件对结构加强件进行优化,以达到最佳的设计状态。 关键字:侧面撞击,OptiStruct Abstract:Applying one public whole vehicle model, operates the MDB analysis, and then adds our company’s structure strength foam to improve the part structure. Using the OptiStruct of Altair Company to optimize the structure strength foam and achieve the best design effect. Key words: MDB, OptiStruct 1 引言 随着汽车工业的发展,汽车日益普及,交通事故造成的伤害引起普遍的关注。研究表明,到2020年,交通事故引发的疾病及伤害将成为全球疾病负担前十大原因的第三位。然而在众多的交通事故中,因侧面撞击导致死亡的接近30%。与汽车的其他方面撞击相比较,汽车侧面吸能结构件较少,一旦受到来自于侧面的撞击,将严重危机乘员的生命。 目前,普遍的方法是从约束系统匹配和提成车身整体结构安全性两个方向入手。本公司的结构加强件就是从提高车身局部强度入手来解决侧面撞击中可能出现的一些问题。从经验上我们会在车身比较薄弱的地方添加本公司的加强发泡,但是这样无法控制添加量和添加位置,无法达到最佳效果。利用Altair公司的OptiStruct结构优化模块可以分析出最佳的填充方案。 2 Optistruct优化方案 2.1 有限元模型 本文利用一个public 模型来做一些研究性的工作,首先利用LS_Dyna完成侧面撞击的分析,找出车身结构薄弱的位置。

HyperMesh白车身结构强度分析报告

编号白车身结构强度分析报告 编制:日期: 校对:日期: 审核:日期: 批准:日期:

目录 1.分析目的 (1) 2.使用软件说明 (1) 3.模型建立 (1) 4边界条件 (3) 5.分析结果 (3) 6.结论 (21)

1.分析目的 白车身结构的静强度不足则会引起构件在使用过程中出现失效。本报告采用有限元方法对Q11白车身分别进行了满载、1g制动、0.8g转弯、右前轮抬高150mm、左后轮抬高150mm、右前轮左后轮同时抬高150mm,6种工况的强度分析,观察整车受力状况,找出高应力区,考察其零部件的强度是否满足要求,定性地评价Q11白车身的结构设计,并提出相应建议。 2.使用软件说明 本次分析采用HyperMesh作前处理,Altair optistruct求解。HyperMesh是世界领先的、功能强大的CAE应用软件包,也是一个创新、开放的企业级CAE平台,它集成了设计与分析所需的各种工具,具有无与伦比的性能以及高度的开放性、灵活性和友好的用户界面,与多种CAD和CAE软件有良好的接口并具有高效的网格划分功能;Altair Optistruct是一个综和隐式和显示求解器与一体的大规模有限元计算软件,几乎所有的线性和非线性问题都可以通过其进行求解。通过Altair Optistruct可以进行任何形状、尺寸、拓扑结构的优化,采用固定的内存分配技术,具有很高的计算精度和效率。 3.模型建立 对车身设计部门提供的Q11白车身CAD模型进行有限单元离散,CAD模型以及有限元模型如图3.1所示。白车身所有零部件均采用板壳单元进行离散,并尽量采用四边形板壳单元模拟,少量三角形单元以满足高质量网格的过渡需要,网格描述见表3.1。 图3.1Q11白车身CAD以及有限元模型 表3.1网格描述 单元类型四边形单元三角形单元 单元数目46970015543 三角形单元比例 3.4% 焊接模拟Rbe单元及实体单元 涂胶模拟实体单元 单元质量良好

SAE-C2003T320-车身结构耐撞性能优化设计

车身结构耐撞性能优化设计 李佳洁 哈飞汽车制造有限公司 [摘要] 本文主要针对在我国全面实行汽车整车正面碰撞标准之后,结合某微型车整车碰撞试验模拟分析及耐撞性能优化改进设计实例,对强制性标准中车身结构的被动安全对策加以深入探讨、总结。针对实车碰撞结果存在的问题,将理论分析、计算机模拟计算的方法相结合进行设计优化,并利用等数值分析手段对微车车架及前部结构进行了结构优化改进设计,碰撞结果表明系统的改进可使汽车的被动安全性得到显著提高。 关键词:正面碰撞车身安全结构被动安全 1 概述  汽车被动安全性能已是当今世界汽车技术发展的主流方向之一。汽车的被动安全性更是汽车产品竞争力的重要标志,也成为新车设计所应考虑的主要因素。汽车被动安全性设计是一个非常复杂的系统工程,其根本任务是通过合理设计控制汽车碰撞中结构部件的变形、受力和相互作用,使造成的成员伤害降到最低限度。汽车的被动安全性设计实际上就是寻找为保证碰撞安全所愿付出的代价与可能造成乘员伤害的一种平衡。现今的车身结构应具有良好的耐撞性,高强度化特性。在汽车碰撞中,车身是吸收能量的主体,车身的安全设计水平,主体上决定了车辆的被动安全性能。通过某些国产车型耐撞性改进成功设计实例,探索出汽车被动安全设计和改进的规律,积累汽车耐撞性改进和优化设计经验可以大幅度的降低研发成本,减少盲目探索。 2 碰撞法规与车身的碰撞特性  国际上具有代表性的汽车碰撞安全法规及技术法规共有三大体系,即美国联邦机动车安全法规(FMV SS)、欧洲汽车法规(ECE)、日本保安基准(TRIAS)。在国际大背景下,我国积极参与国际汽车技术法规制定和协调工作,并参考欧洲技术法规制定了我国的汽车强制性正碰标准体系(CMVDR294),侧碰标准的实施也将是必然趋势。 汽车是一个具有复杂结构的高速运动物体,其碰撞形式归纳起来可大致分为三种形式:正面碰撞、侧面碰撞和后面碰撞,另外还有车碰行人与翻车等。根据资料(如图1)可知,汽车发生正面碰撞(包括斜碰)的概率在40%左右。因此以正面碰撞特性为主要依据进行设计,对降低乘员的伤害将非常重要。图1 包含所有伤害类型的撞击事故的概率分布,图 2 给出了汽车车头的理想变形特性曲线。       图1 所有伤害类型的撞击事故的概率分布图 2 汽车车头的理想变形特性曲线

汽车车身结构与设计(免费下载)

第一章:车身概论 1.车身包括:白车身和附件 白车身通常系指已经焊装好但尚未喷漆的白皮车身,此处主要用来表示车身结构和覆盖件的焊接总成,此外尚包括前、后板制件与车门,但不包括车身附属设备及装饰等。 2.按承载形式之不同,可将车身分为非承载、半承载式和承载式三大类。 非承载车身的优点:①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用外,挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用,既延长了车身的使用寿命,又提高了舒适性。②底盘和车身可以分开装配,然后总装在一起,这样既可简化装配工艺,又便于组织专业化协作。③由于车架作为整车的基础,这样便于汽车上各总成和部件安装,同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆,货车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架,其主要原

因也基于此。④发生碰撞事故时,车架对车身起到一定的保护作用。非承载车身的缺点:①由于计算设计时不考虑车身承载,故必须保证车架有足够的强度和刚度,从而导致自重增加。②由于车身和底盘之间装有车架,使整车高度增加。③车架是汽车上最大而且质量最大的零件,所以必须具备有大型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。 3.承载式车身分为基础承载式和整体承载式。 基础承载式特点:①该结构由截面尺寸相近的冷钢杆件所组成,易于建立较符合的有限元计算模型,从而可以提高计算精度。②容许设法改变杆件的数量和位置,有利于调整杆件中的应力,从而达到等强度的目的。③作为基础承载的格栅底架具有较大的抗扭刚性,可以保证安装在其上的各总成的相对位置关系及其正常工作。④提高材料利用率,简化构件的成型过程,节省部分冲压设备,同时也便于大客车的改型和系列化,为多品种创造了条件。 4.“三化”指的是产品系列化、零部件通用化以及零件设计标准化。第二章:车身设计方法

相关主题