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115S白车身材料利用率报告 20090618

115S白车身材料利用率报告 20090618
115S白车身材料利用率报告 20090618

白车身模态分析试验方法研究 毕业设计

目录 中文摘要 (1) 英文摘要 (2) 1 绪论 (3) 2 试验模态分析 (5) 2.1模态试验理论 (5) 2.2试验测试系统组成 (6) 3 模态参数识别方法 (7) 3.1模态参数识别主要方法 (7) 3.2最小二乘复频域法 (9) 3.2.1最小二乘复频域法简介 (9) 3.2.2系统模型的确定 (9) 4 白车身模态试验 (10) 4.1白车身参数 (10) 4.2试验结构的支撑方式 (10) 4.3传感器的选择及布置原则 (12) 4.4激励系统 (13) 4.4.1激励方式 (13) 4.4.2振动激励源的选择和比较 (14) 4.4.3设备传感器 (15) 4.5试验测试系统检验 (16) 5 试验测试结果及分析 (21) 5.1稳态图 (21) 5.2模态频率与阻尼比 (23) 5.3模态振型 (24) 5.4模态试验的有效性 (26) 6 有限元分析结果与试验结果对比 (30) 结论 (33) 谢辞 (34) 参考文献 (35)

白车身模态试验方法研究 摘要:本文的目的在于研究模态分析参数识别不同方法之间的优缺点,重点是PolyMAX法和时域分析法之间的对比,以研究通过何种方法才能获得精 确地实验数据。为此本文分别采用多参考最小二乘复频域(PolyMAX) 法和时域分析法对结构模态参数进行识别,得到白车身各阶的模态图、 模态频率和振型并采用模态置信判据法(MAC)验证试验结果,比较二者 之间的优缺点,从而发现PolyMAX能提供比时域法法更多的稳定极点 并且有一个清晰地图标,确保一个用户独立和简洁明了的解释,大量简 化了鉴别过程。为进一步验证PolyMAX法的准确性,将PolyMAX分析 结果与有限元分析相对比,发现两者具有相当高的一致性。因此,本文 认为在白车身模态试验中PolyMAX法是最佳的试验模态分析方法。 关键词:白车身模态试验分析方法MIMO PolyMAX 1

白车身模态分析作业指导书(修改)

文件编号: YJY·P ·0020·A1-2004 文件名称:白车身模态分析作业指导书 编制:日期: 审核:日期: 批准:日期:

发布日期:年月日实施日期:年月日 前言 为使本公司白车身模态分析规范化,参考国内外白车身模态分析的技术,结合本公司已经开发车型的经验,编制本分析作业指导书。意在对本公司分析人员在做白车身模态分析的过程中起指导作用,让不熟悉或者不太熟悉该分析的员工有所依据,提高工作效率和精度。本作业指导书将在本公司所有白车身模态分析中贯彻,并将在实践中进一步提高完善。 内容包括:前处理模型;分析软件的使用;工程载荷及求解的设置;分析结果后处理和评价标准等。 本标准于2004年9月起实施。 本标准由上海同济同捷科技股份有限公司技术总监室提出。 本标准由上海同济同捷科技股份有限公司技术总监室负责归口管理。 本标准主要起草人:谢颖、邓文彬

白车身模态分析流程 1、适用范围 任何车型的白车身。 2、分析的目标及意义 本分析旨在分析白车身的振动固有频率和振型,得到的数据可为车身结构设计和振动噪声分析提供参考。 3、前处理建模 3.1白车身模型(只包括焊接总成,不包括门、玻璃、内饰等螺栓紧固件),焊点用RBE2(6个自由度)模拟,焊点布置应符合实际情况,边界条件为自由。 3.2 网格大小和注意事项如下。 3.2.1建模标准(所有项均在HYPERMESH中检测)表1 在网格划分之前,一定要充分考虑该零件与其它零部件之间的连接关系。 3.2.2在hypermesh中注意事项: 3.2.2.1 单元网格总体要求:连续、均匀、美观,过渡平缓。

3.2.2.2 对于倒角,倒角两端点距离小于5mm时可删去(命令:geom\distance)。当倒角两端点距离大于5mm时,测一下倒角的弧长(命令:geom\length),如弧长小于10mm时划分一个单元,大于10mm,划分两排单元,如难以满足单元长度要求,可将倒角的一边toggle掉。对于孔,半径小于5mm时可删去,同时删去小于5mm的凸台和沉孔。 3.2.2.3对于对称件,只划分一个件的网格,另一个件使用镜像方法生成。对于一个单个零件如果是左右对称的,可将它从中间切开,划分一半即可(使用splitbody命令),对于单个零件判断其是否是左右对称的,可将切开的另一半镜像过去(使用transform命令),渲染后看是否重合 3.2.2.4对于一些比较小的零部件(比如小螺栓)根据其位置和尺寸及对分析目标的重要性可不进行网格划分 3.2.2.5 B柱之前的零件网格尺寸控制在10-15mm,对于B柱之后c柱之前的零件,可适当增大网格尺寸,定在15-20mm,c柱之后20-35mm划分时可根据具体情况进行调整(如对一些连接处可划分细一些); 3.2.2.6原则上存在焊点的翻边必须划分两排单元,识别焊边可察看各总成数模、或者是看参考车型以及去设计部门的相关负责人联系。在焊点的翻边上,如翻边长度小于10mm,在保证最小单元长度要求下,可适当将翻边加长。大于10mm 时,考虑划分两排单元,对不符合长度要求的单元进行必要的调整(如将翻边的边界toggle掉)。 原则上焊点位置由设计部门确定,在设计部门已提供焊点位置的情况下,采取以下操作步骤:1)在UG中检查焊点位置,若发现分布不合理的焊点,须与车身相关设计人员确认;2)将零件导入HYPERMESH,其中应包含该零件的焊点信息――点和圆圈线(导入前需确认在UG里已经将点、线、面分层);3)将含圆线圈的COMP隐藏,只显示零件和焊点,然后用GEOM CLEANUP/FIXED POINTS/ADD命令将焊点变成零件面上的硬点;4)划分网格并按标准检查好单元质量后,文件先以HM格式进行保存(须包含所有点、线、面和单元),然后将网格输出成*.bdf文件,再将焊点和圆圈线输出成*.igs(该文件的命名方法:在bdf文件名前加w。如:bdf文件53-01.bdf,则igs文件w53-01.igs);5)在PATRAN里装配时,将

汽车车门模态分析(初学者)

汽车模态分析 1 前言 模态是振动系统特性的一种表征,它构成了各种车身结构复杂振动的最基本的振动形态。为了在汽车使用中避免共振、降低噪声,需要知道结构振动的固有频率及其相应的振型。模态分析的最终目标是为了得到模态参数,为结构系统的动力特性分析、故障诊断和预报以及结构的动力特性的优化设计提供依据。 汽车在行驶过程中的激励一般分为路面激励、车轮不平衡激励、发动机激励、传动轴激励。路面激励一般由道路条件决定,目前在高速公路和一般城市较好路面上,此激励频率多出现在1-3Hz,一般对低频振动影响较大;因车轮不平衡引起的激励频率一般低于11Hz,随着现在轮辋制造质量及检测水平的提高,此激励分量较小,易于避免;发动机引起的激励频率一般在23Hz以上,此激励分量较大;城市中一般车速控制在50~80Km/h,高速公路上一般车速控制在 80~120 Km/h,传动轴的不平衡引起的振动的频率范围在40Hz以上,此激励分量较小。由这些外界激振源会引起车门产生共振,带来噪音,极大的降低了车辆的乘坐舒适性,造成扳件的抖动开裂,零部件的疲劳损坏,车门表面保护层的破坏,削弱车门的抗腐蚀能力等。 因此,为提高汽车产品的开发设计水平,达到优化设计的目标,需要对汽车车门进行模态分析,通过有限元计算来得到该结构在不同频率下的振型,避免因共振等原因引起的结构破坏。 2 车门有限元模型 2.1 几何特性 轿车车门一般由门外板、门内板、门窗框、门玻璃导槽、门铰链、门锁以及门窗附件等组成。内门板上有玻璃升降器、门锁附件等。内板由薄钢板冲压而成,其上分布有窝穴、空洞、加强筋,内板内侧焊有内板加强板。为了增强安全性,外板内侧一般通过防撞杆支撑架安装了防撞杆,窗框下装有加强板。内板与外板通过翻边、粘合、滚焊等方式结合。 2.2 有限元模型的建立 根据车门的几何模型划分网格,建立有限元模型如图1所示。

汽车配件管理2013 二 汽车常见易损件和常用材料

单元二汽车常见易损件和常用材料 学习目标 完成本单元学习后,你应能: 1.掌握汽车发动机、底盘、电气设备和车身的易损件。 2.了解车用燃料的种类与质量要求。 3.了解车用汽油、车用轻柴油、发动机润滑油的作用与质量要求。 4.了解车辆齿轮油和润滑脂的作用与质量要求。 5.了解汽车制动液的作用与质量要求。 6.了解发动机冷却液的作用与质量要求。 建议学时:6学时 一、汽车常见易损件 1.发动机易损件 1)汽缸体(图2-1) 汽缸体除汽缸正常磨损可进行镗磨加大尺寸予以修理外,在冬季因缸体未放尽积水被冻裂,运行中因气缸缺少冷切冷却水被过热膨胀裂缝漏水,以及在行车事故中被碰撞损坏和孔径数次镗削扩大至极限。有一定的消耗量,属于正常应备品种,数量应视地区销售情况而定。 图2-1 汽缸体 2)汽缸套 汽缸套常见故障有缸孔自然磨损、外径压配不当漏水(湿式缸套)、缸壁因敲缸损伤,或在突发

情况下如连杆螺栓松脱被连杆击穿等,必备品,耗量较大,应有一定的备量。 3)汽缸盖(图2-2) 除未发现的制造缺陷如隐藏裂纹、排气门座压配松弛等引起的漏水现象外,主要是使用不当和自然疲劳损坏。常备品,应有一定的备量。 图2-2 汽缸盖 4)汽缸盖衬垫(图2-3) 常见故障有缸盖紧固螺栓或螺栓拧紧力失准或松弛,制造上的缺陷,漏水造成热化学腐蚀等,结果封闭汽缸孔边缘部位烧蚀泄漏、水孔边缘部分热腐蚀缺损使封闭失效。一次性使用配件,消耗量很大,通常有作为随车主要维修备用品,应有较多库存备量。

图2-3 汽缸盖衬垫 5)活塞 活塞的常见故障有自然磨损,在发动机过热时会造成部分铝合金属熔蚀发生拉缸或咬死,磨损后配合间隙过大、积碳早燃时会击伤、裂缝等。主要易损件,消耗量大、规格多,是营销必备品种。 6)活塞环(图2-4) 常见故障有因活塞拉缸被折断,自然磨损,弹性衰减等。主要易损件,消耗量大、规格多,是营销必备品种。 图2-4 活塞环 7)活塞销 常见故障有外径自然磨损,在特殊工况下或制造上未检出的隐藏裂缝造成的折断。主要易损件,消耗量大、规格多,是营销必备品种。 8)活塞销衬套 常见故障有自然磨损,因缺油高热烧损及压配合间隙过大引起衬套走外圆等。主要易损件,消耗量大、规格多,是营销必备品种。 9)连杆(图2-5) 受力矩杆体扭曲、大头小头孔座因轴孔磨损或断油造成的过度磨损松旷、螺栓孔螺纹损坏等。虽属易耗件,但相对销量较少,应有一定备品以应需要。

刘红_白车身模态分析与识别

白车身模态分析与识别 Analysis and Identify of Body In White 刘红,朱凌,门永新 吉利汽车研究院,浙江杭州 310000 摘要:白车身的模态分析可以通过试验和CAE两种途径进行。试验虽然能相对真实地反应试验车辆 的性能,但周期长、成本高且干扰因素多。CAE仿真分析白车身模态可以有效避开这些问题。同时, 结合模态识别的4点和24点法,CAE仿真能更准确、便捷地了解白车身模态性能。尤其在车辆开发前期,能有效指导车身设计。 关键词:白车身,NVH,模态,试验,识别,HyperGraph Abstract: BIW’s mode can be obtained through testing and CAE. Although testing can relatively reflect the true performance of the vehicle, it is expensive in both cost and time, as well as other unpredictable factors. Meanwhile, CAE can easily avoid these problems, and can more accurately and conveniently to obtain the performance, combining with the 4-point and 24-point method for the modal identification. Especially in the early stage of the vehicle development, CAE method can effectively guide the design of body. Key words: BIW, NVH, mode, test, identify, HyperGraph 1 概述 白车身模态分析作为整车NVH分析的一个基础环节,对整车NVH性能管控起着关键的作用。模态分析能够反映出结构在低频范围内的振动问题,尤其对避开路面和发动机激励尤为重要。一般4缸机的怠速激励在25Hz左右,路面激励在20Hz以内,故白车身一阶模态应在40Hz左右才能使得TB 的一阶模态避开上述两种激励,而如何准确地识别出白车身一阶模态成为车身设计的关键问题。 解决上面的问题,目前可用模态测试或者模态识别(CAE的方法)来判断,本文从这两个方面研究了白车身模态分析方法。 2 模态测试方法 目前试验模态分析技术已经成为解决振动噪声以及疲劳强度等实际问题的一项最重要、应用最广泛的技术手段【1】。通过模态试验识别出的汽车白车身的结构动力学特性对于乘坐舒适性和结构可靠性起着决定性的作用,是汽车新产品开发中结构分析的主要内容,特别是车身的低阶弹性模态是控制其振动噪声的关键基础性指标之一【2】。 2.1 测试方法简述 模态测试是同时测量结构的输入和输出信号而得到结构的频响函数,即通过激励和响应,推知结构的特性【3】。可以根据试验条件选择单点或多点激励,常用的做法是采用两个激振器产生随机信号对车身进行激励,两个激振器分别置于车身左后纵梁处以+Z方向激励和发动机舱右悬置安装点纵梁的+Y 方向激励,在车身上布置加速度传感器以采集车身结构的响应,试验状态如图1所示。

汽车车身涂装的常用的材料

常用涂装材料 涂料的基本知识 涂料可分为两大类;有机涂料和无机涂料。有机涂料,广泛用于金属、木材、塑料等材料表面的保护和装饰;无机涂料主要用于在土建领域。汽车涂装用涂料为有机涂料。 一、涂料的组成与作用 1、涂料的组成 油料(桐油亚麻油等植物油类) 树脂(天然树脂、虫胶等) 涂料由五大类组成颜料(钛白、氧化锌、氧化铁红、黄黑等) 溶剂(稀释剂) 辅助、材料(添料、固化剂流平剂催干剂等)油料树脂是涂料组成中的基础,是主要成膜物质常称为固着剂或粘接剂。 能够把颜料等其它成膜物质粘接起来形成涂料起到保护表面和装饰的作用。涂料中没有这两大部分,就不能形成牢固的涂膜,而涂料的许多特性,主要取决于这两大性能,颜料使涂料有一定的着色能力,呈现一定的颜色,增加涂层厚度和遮盖力,起到调色装饰和标志作用是涂料中的次要成膜物质。 溶剂包括助溶剂、稀释剂两种,溶剂能溶解并稀释涂料中的成膜物质,改善涂层厚度性能。稀释剂的主要作用是用来调整涂料的粘度,以利于形成均匀光滑的涂层。

辅助材料在涂料中的作用是辅助成膜物质改善涂料的性能和成膜后的质量;增塑剂用来提高涂层的韧性(增加涂料与塑料的粘合力)。(中间起了一个两面胶相似的意思)。防潮剂用来防止因施工环境温度太大时引起涂层泛白等问题。 2、涂料的结构组分 按涂料的组成和结构类型不同,可将涂料区分为溶剂型涂料,光固化涂料等。涂料的组成不同就构成了不同的涂料品种,常用的有各种性质的清漆,色漆、腻子等。 ①清漆:涂料组分中没有加入颜料和体质颜料而呈清澈透明的胶质液体涂料。 ②色漆:涂料组分中加有颜料的不透明涂料。 3、涂料的作用 涂料是一种成膜物质,涂料是国民经济中一种不可缺少的重要材料 ①保护作用 涂料作用②装饰作用 ③特殊作用 ①保护作用:物体表面被涂后,涂料可使物面(车身表面金属层)与空气、水分、日光、以及有害气体和微生物等隔离,因而可以保护物面防止腐饰和老化,延长使用寿命。 ②装饰作用:不同的民族和不同地区的人们,对颜色有着不同的喜好,涂料中的颜料,能够赋予物体表面各种不同的色彩,从而使物体与环境的色彩协调。给人以不同的质量感觉。

某商用车驾驶室白车身模态分析

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/319272228.html, 某商用车驾驶室白车身模态分析 作者:谢小平,韩旭,陈国栋,周长江 来源:《湖南大学学报·自然科学版》2010年第05期 摘要:以某商用车驾驶室白车身为原型,利用模态分析方法对其动力学特征参数进行分析.在理论(正问题)和实验(反问题)两个互补的模态分析过程中,利用有限元模型进行理论模态分析,为实验模态分析的实施打下良好基础.分别采用最小二乘复指数法(LSCE)和最小二乘复频域法(LSCF)进行实验模态分析,得到各阶模态振型并对理论分析的结果进行修正.经过两种结果的比较和分析,最终得出准确的模态分析结果并对白车身原型提出改进意见.生产厂商依据改进意见进行工艺改进,通过用户实际使用证实了改进方案的有效性和正确性. 关键词: 商用车驾驶室;白车身;有限元;实验模态分析;LSCE;LSCF 中图分类号:TH113.1文献标识码:A Modal Analysis of Commercial Vehicle Cab’s Body-in-White XIE Xiao-ping+, HAN Xu, CHEN Guo-dong, ZHOU Chang-jiang (State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing for Vehicle Body, Faculty of Mechanical and Vehicle Engineering, Hunan University, Changsha, 410082) Abstract: The theory modal analysis (TMA, forward problem) and experimental modal analysis(EMA, inverse problem) methods are both used to analysis dynamics characteristic parameters of one commercial vehicle cab’s body-in-white. Finite element modal analysis is carried out to get mode shape and lay down well basis to experimental modal analysis in TMA process. In EMA process, LSCE(Least Squares Complex exponent method) and LSCF (Least Squares Complex Frequency Domain method) methods are used to get mode shape and modify TMA results. With comparison to all results, the accurate conclusion can be reached and improvement opinion is brought forward to the prototype. The improvement projection was proved to be effective by consumers’utilization after manufacturer put it into applications. Keywords: commercial vehicle cab’s bod y-in-white; finite element method; experimental modal analysis; LSCE; LSCF 车辆在行使的过程中常因路面不平,车速和运动方向的变化,车轮、发动机和传动系的振动激励,以及齿轮的冲击等各种外部和内部激励,极易引起整车和局部振动。当外界激振频率与系统固有频率接近时,将产生共振[1]。

汽车车身模态分析研究综述

汽车车身模态分析研究综述 北京信息科技大学研1202班姓名:曹国栋学号:2012020045 摘要:车身是汽车的关键总成。它的构造决定了整车的力学特性,对白车身进行模态分析不仅能考察车身结构的整体刚度特性,而且可以指导人们对车身结构进行优化以及响应分析。因此,研究车身模态分析具有重要的意义。本文综述了近几年国内外在车身模态分析领域内的研究,总结了研究理论和试验方法,并进行归纳。最后,对未来的研究工作提出了一些展望。 关键词:车身;模态分析;有限元模态;试验模态;结构优化 0 前言 随着计算机技术的发展和仿真技术、有限元分析技术的提高,计算机辅助设计和分析技术几乎涵盖了涉及汽车性能的所有方面,如刚度、强度、疲劳寿命、振动噪声、运动与动力性分析、碰撞仿真和乘员保护、空气动力学特性等,各种计算机辅助设计软件为汽车设计提供了一个工具平台,极大地方便了汽车的设计。 车辆在行驶过程中,车身结构在各种振动源的激励下会产生振动,如发动机运转、路面不平以及高速行驶时风力引起的振动等。如果这些振源的激励频率接近于车身整体或局部的固有频率,便会发生共振现象,产生剧烈振动和噪声,甚至造成结构破坏。为提高汽车的安全性、舒适性和可靠性,就必须对车身结构的固有频率进行分析,通过结构设计避开各种振源的激励频率。 车身结构模态分析是新车型开发中有限元法应用的主要领域之一,是新产品开发中结构分析的主要内容。尤其是车身结构的低阶弹性模态,它不仅反映了汽车车身的整体刚度性能,而且是控制汽车常规振动的关键指标,应作为汽车新产品开发的强制性考核内容。有限元模态分析和试验模态分析方法是辨识汽车结构动态性能的一种有效的手段,在汽车车身动态性能研究中得到了广泛应用。采用有限元方法对白车身进行模态分析,识别出车身结构的模态参数,并通过模态试验验证了有限元模型的正确性,为改型设计提供参考依据,是汽车开发设计与优化的一般流程。 因此,研究车身结构模态分析,进行车身轻量化设计和优化,对于提高国产轿车的自开发与科技创新能力,具有重要的理论意义和工程实用价值。 1 车身模态分析的一般理论 1.1 模态分析基本理论 模态分析的经典定义即以模态矩阵作为变换矩阵,将线性定常系统振动微分方程组中的物理坐标进行坐标转换变到模态坐标上,从而使系统在原来坐标下的耦合方程变成一组互相独立的二阶常微分方程进而成为一组以模态坐标及模态参数描述的独立方程[1]。 在实际的结构动力分析中,一般将连续结构离散化为一个具有n个有限自由

车体强度分析模态分析尺寸优化.

车体论文:CRH5动车组卧铺车体结构优化设计 【中文摘要】高速铁路是一个国家铁路运输现代化的重要标志。CRH5型高速动车组具有优良的高速运行品质,采用了轻量化高强度铝合金车体,大大减轻了车辆本身的质量,为动车组的高速运行创造了 条件。本文以CRH5型动车组的M2S车体为研究对象,对其进行了车体加高结构设计,并对加高后车体进行结构强度和刚度分析,模态分析 以及车体侧墙轻量化优化,为我国高速动车组车体的设计提供参考。本文主要完成以下几个方面的工作:1、CRH5型动车组的M2S车体进行结构加高设计;2、建立加高后的CRH5型动车组M2S车体的有限元模型;建模过程中对车体结构进行了适当的简化,并对焊接方式、附件质量进行了模拟处理。3、根据欧洲《EN12663》标准,对车体结构进行了10种主要组合工况下的强度分析,得出了应力和位移分布,并对结果进行了校核。最后总结了车体的应力分布情况和车体结构的设计特点;4、对加高后的车体结构进行了模态计算分析,得到整车空载状态和整备状态的前六阶振动频率和典型振型。空车状态和整备状态的一阶垂向弯曲频率均大于10Hz,满足规定要求;5、采用结构优化设计平台OptiStruct对加高车体的侧墙结构进行轻... 【英文摘要】High-speed railway is an important symbol of a national rail transport modernization. CRH5 high-speed EMU has excellent quality of high-speed operation;It uses a lightweight high strength aluminum alloy body, greatly

汽车车身钢板的规格及选用

汽车车身钢板的规格及选用 汽车车身外壳绝大部分是金属材料,主要用钢板。现代汽车的钢板用什么方式防锈?为什么有些轿车声称车身防锈蚀年限达10年以上? 镀锌薄钢板广泛应用在汽车上,这是因为它有良好的抗腐蚀能力。早年人们在试验中发现,将铁和锌放人盐水中,二者无任何导线联结时,铁和锌都会生锈,铁生红锈,锌生“白锈”;若在二者间用导线联结起来,则铁不会生锈而锌生“白锈”,这样锌就保护了铁,这种现象叫牺牲阳极保护。工程师正是将这种现象运用到实际生产中,生产了镀锌钢板。经研究,在镀锌量350克/平方米(单面)时,镀锌钢板在屋外的寿命(生红锈),田园地带约为15一18年,工业地带大约3一5年,这比普通钢板长几倍甚至十几倍。 从20世纪70年代开始轿车车身钢板采用镀锌薄钢板,装配时镀锌面置于汽车内侧,提高车身耐蚀性能,非镀锌面置于汽车外侧,喷涂油漆。随着汽车对耐腐蚀性能的要求不断提高,镀锌钢板不断增加镀锌层重量,还出现了双层镀锌钢板。但由于增加镀锌重量也会使电镀锌的电能消耗大幅增加,导致材料成本的上升,因此20世纪70年代末又出现一种采用热浸镀锌工艺生产的镀锌钢板,称为热镀锌钢板。这种镀锌钢板用连续热镀锌工艺:冷轧板(注*)→加热→冷却至镀锌温度→镀锌→冷却→矫直。为了满足汽车对镀锌钢板的各种要求,一些生产厂家在镀锌生产线上对镀锌钢板进行扩散退火等特殊处理,以使钢板表面形成一种“锌-铁”合金镀层,其特点是涂漆后的焊接性和耐腐蚀性比纯锌镀层板要好。以后还出现了诸如“锌-铝-硅”、“锌-铝-铼”等合金化热镀锌钢板,使得热镀锌钢板的耐腐蚀性成倍提高,与油漆间的结合性能长期稳定。 目前轿车已经广泛使用镀锌钢板,采用的镀锌钢板厚度从0.5至3.0毫米,其中车身复盖件多用0.6至0.8毫米的镀锌钢板。德国奥迪轿车的车身部件绝大部分采用镀锌钢板(部分用铝合金板),美国别克轿车采用的钢板80%以上是双面热镀锌钢板,上海帕萨特车身的外复盖件采用电镀锌工艺,内复盖件内部采用热镀锌工艺,可以使车身防锈蚀保质期长达11年。 材料是影响汽车质量的重要因素。在现代汽车中,车身材料占全车材料的很大部分。为了提高汽车行驶的经济性,减轻汽车重量是世界各大车厂的目标,近年来汽车上越来越多使用了铝或塑料等非钢铁材料做车身部件,例如奥迪A2全铝制车身,日产SUV“奇骏”用塑料做前翼子板,更多的乘用车保险杠用塑料制成。在日益广泛使用非钢铁材料做车身部件的形势下,高度依赖汽车制造业的钢铁企业将面临直接的威胁。因此,研制和发展轻质、高强度的汽车钢板成为多年来钢铁企业的一个热点。 目前汽车生产中,使用得最多的是普通低碳钢板。低碳钢板具有很好的塑性加工性能,强度和刚度也能满足汽车车身的要求,同时能满足车身拼焊的要求,因此在汽车车身上应用很广。为了满足汽车制造业追求轻量化的要求,钢铁企业推出高强度汽车钢材系列钢板。这种高强度钢板是在低碳钢板的基础上采用强化方法得到的,抗拉强度得到大幅增强。利用高强度特性,可以在厚度减薄的情况下依然保持汽车车身的机械性能要求,从而减轻了汽车重量。例如BH钢板是在低强度的条件下,经过冲压成形之后,进行烤漆加工热处理,以提高其抗拉强度。对比之下,以往生产的强度在440MPa的钢板,在采用这种加工技术以后强度可增加到500MPa。原来用厚度1毫米钢板做侧面板,用高强度钢板只需厚度0.8毫米。采用高强度钢板还可以有效地提高汽车车身的抗冲击性能,防止在行驶中由于路面的砂石飞溅碰撞产生凹痕,延长了汽车的使用寿命。

(汽车行业)汽车车身新材料的应用及发展方向

(汽车行业)汽车车身新材料的应用及发展方向

汽车车身新材料的应用及发展趋势 现代汽车车身除满足强度和使用寿命的要求外,仍应满足性能、外观、安全、价格、环保、节能等方面的需要。在上世纪八十年代,轿车的整车质量中,钢铁占80%,铝占3%,树脂为4%。自1978年世界爆发石油危机以来,作为轻量化材料的高强度钢板、表面处理钢板逐年上升,有色金属材料总体有所增加,其中,铝的增加明显;非金属材料也逐步增长,近年来开发的高性能工程塑料,不仅替代了普通塑料,而且品种繁多,在汽车上的应用范围广泛。本文着重介绍国内外在新型材料应用方面的情况及发展趋势。 高强度钢板 从前的高强度钢板,拉延强度虽高于低碳钢板,但延伸率只有后者的50%,故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。当下的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素,经各种处理轧制而成,其抗拉强度高达420N/mm2,是普通低碳钢板的2~3倍,深拉延性能极好,可轧制成很薄的钢板,是车身轻量化的重要材料。到2000年,其用量已上升到50%左右。中国奇瑞汽车X公司和宝钢合作,2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg,占车身钢板用量的46%,对减重和改进车身性能起到了良好的作用。低合金高强度钢板的品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度1F冷轧钢板等,车身设计师可根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。含磷高强度冷轧钢板:含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱盖升板,也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为:具有较高强度,比普通冷轧钢板高15%~25%;良好的强度和塑性平衡,即随着强度的增加,伸长率和应变硬化指数下降甚微;具有良好的耐腐蚀性,比普通冷轧钢板提高20%;具有良好的点焊性能;烘烤硬化冷轧钢板:经过冲压、拉延变形及烤漆高温时效处理,屈服强度得以提高。这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板既薄又有足够的强度,是车身外板轻量化设计首选材料之壹;冷轧双向钢板:具有连续屈服、屈强比低和加工硬化高、兼备高强度及高塑性的特点,如经烤漆后其强度可进壹步提高。适用于形状复杂且要求强度高的车身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件,如车门加强板、保险杠等;超低碳高强度冷轧钢板:在超低碳钢(C≤0.005%)中加入适量的钛或铌,以保证钢板的深冲性能,再添加适量的磷以提高钢板的强度。实现了深冲性和高强度的结合,特别适用于壹些形状复杂而强度要求高的冲压零件。 轻量化迭层钢板 迭层钢板是在俩层超薄钢板之间压入塑料的复合材料,表层钢板厚度为0.2~0.3mm,塑料层的厚度占总厚度的25%~65%。和具有同样刚度的单层钢板相比,质量只有57%。隔热防振性能良好,主要用于发动机罩、行李箱盖、车身底板等部件。铝合金 和汽车钢板相比,铝合金具有密度小(2.7g/cm3)、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生等优点,技术成熟。德国大众X公司的新型奥迪A2型轿车,由于采用了全铝车身骨架和外板结构,使其总质量减少了135kg,比传统钢材料车身减轻了43%,使平均油耗降至每百公里3升的水平。全新奥迪A8通过使用性能更好的大型铝铸件和液压成型部件,车身零件数量从50个减至29个,车身框架完全闭合。这种结构不仅使车身的扭转刚度提高了60%,仍比同类车型的钢制车身车重减少50%。由于所有的铝合金都能够回收再生利用,深受环保人士的欢迎。根据车身结构设计的需要,采用激光束压合成型工艺,将不同厚度的铝板或者用铝板和钢板复合成型,再在表面涂覆防具有良好的耐腐蚀性。 镁合金 镁的密度为1.8g/cm3,仅为钢材密度的35%,铝材密度的66%。此外它的比强度、比刚度高,阻尼性、导热性好,电磁屏蔽能力强,尺寸稳定性好,因此在航空工业和汽车工业中得到了广泛的应用。镁的储藏量十分丰富,镁可从石棉、白云石、滑石中提取,特别是海水的

(汽车行业)汽车车身涂装的常用的材料

(汽车行业)汽车车身涂装的常用的材料

常用涂装材料 涂料的基本知识 涂料可分为俩大类;有机涂料和无机涂料。有机涂料,广泛用于金属、木材、塑料等材料表面的保护和装饰;无机涂料主要用于在土建领域。汽车涂装用涂料为有机涂料。 壹、涂料的组成和作用 1、涂料的组成 油料(桐油亚麻油等植物油类) 树脂(天然树脂、虫胶等) 涂料由五大类组成颜料(钛白、氧化锌、氧化铁红、黄黑等) 溶剂(稀释剂) 辅助、材料(添料、固化剂流平剂催干剂等) 油料树脂是涂料组成中的基础,是主要成膜物质常称为固着剂或粘接剂。 能够把颜料等其它成膜物质粘接起来形成涂料起到保护表面和装饰的作用。涂料中没有这俩大部分,就不能形成牢固的涂膜,而涂料的许多特性,主要取决于这俩大性能,颜料使涂料有壹定的着色能力,呈现壹定的颜色,增加涂层厚度和遮盖力,起到调色装饰和标志作用是涂料中的次要成膜物质。 溶剂包括助溶剂、稀释剂俩种,溶剂能溶解且稀释涂料中的成膜物质,改善涂层厚度性能。稀释剂的主要作用是用来调整涂料的粘度,以利于形成均匀光滑的涂层。 辅助材料在涂料中的作用是辅助成膜物质改善涂料的性能和成膜后的质量;增塑剂用来提高涂层的韧性(增加涂料和塑料的粘合力)。(中间起了壹个俩面胶相似的意思)。防潮剂用来防止因施工环境温度太大时引起涂层泛白等问题。 2、涂料的结构组分 按涂料的组成和结构类型不同,可将涂料区分为溶剂型涂料,光固化涂料等。涂料的组成不同就构成了不同的涂料品种,常用的有各种性质的清漆,色漆、腻子等。 ①清漆:涂料组分中没有加入颜料和体质颜料而呈清澈透明的胶质液体涂料。 ②色漆:涂料组分中加有颜料的不透明涂料。 3、涂料的作用 涂料是壹种成膜物质,涂料是国民经济中壹种不可缺少的重要材料 ①保护作用 涂料作用②装饰作用 ③特殊作用 ①保护作用:物体表面被涂后,涂料可使物面(车身表面金属层)和空气、水分、日光、以及有害气体和微生物等隔离,因而能够保护物面防止腐饰和老化,延长使用寿命。 ②装饰作用:不同的民族和不同地区的人们,对颜色有着不同的喜好,涂料中的颜料,能够赋予物体表面各种不同的色彩,从而使物体和环境的色彩协调。给人以不同的质量感觉。 ③特殊作用:各种不同颜色的涂料,给人们心里带来不同的感觉,能够用这些色代表不同的示意。如不同颜色的图案被用来示出各种交通标志。(举例说壹下红、绿灯方面的知识)。提醒驾驶员遵守有关交通规则。 涂料的分类 1、涂料分类 国外的涂料产品都是根据各国的具体情况进行分类的,没有统壹的国际标准,所以不同的国家使用不同品种的涂料,应首先理解其涂料产品的类别,否则会导致图装质量事故。(举例各种涂料的使用方法和性质问题) 2、涂料命名

汽车车架的动力学分析--模态分析

北京科技大学 机械工程进展(论文) 题目:汽车车架的动力分析计算 (模态分析) 院别:机械工程学院 专业班级:机研106班 学生姓名: 学号: 导师: 评分: 2010年11月26日

轻型载货汽车车架模态分析 摘要:车架作为汽车的承载基体,安装着发动机、传动系、转向系、悬架、驾驶室、货厢等有关部件和总成,承受着传递给它的各种力和力矩。所以对车架的结构十分重要。本文主要采用有限元方法对车架的进行模态分析,研究了车架结构与其固有频率及其振型的关系, 给出车架在一定约束下的固有频率及固有振型,为解决车架结构的动力学问题和结构的改进提供了一定的依据。 关键词:有限元方法;车架;固有频率;模态分析 1 引言 车架是一个弹性系统,在外界的时变激励作用下将产生振动。当外界激振频率与系统固有频率接近时,将产生共振。共振不仅使乘员感到很不舒适,还会带来噪声和部件的疲劳损坏,威胁到车架的使用寿命和车辆安全。 车架是一个多自由度的弹性系统。因此,它也有无限多的固有振型,而作用在车架上的激励来自于悬架系统、路面、发动机、传动系等的振动,这些振动对车架的激励可以认为是全频率的,但是,路面和悬架系统对车架结构激励的特点一样,每种激励在所有频率范围内并不是等能量分布的,所以,试图在所有频率上消除作用在车架上的激励,与车架结构的某些振型的共振是不可能。因此,只有将注意力集中在各激励的能量集中的频率上,使之与所关心的车架的某阶振型不发生共振。因而对车架进行模态分析以掌握车架对激振力的响应,从而对车架设计方案的动态特性进行评价,己经成为车架设计过程中必要的工作[1]。 2 模态分析理论基础 在有限元分析程序中,振动方程表示为: 1-1 该方程可作为特征值问题,对无阻尼情况,方程可简化为: 1-2 其中。ω2(固有频率的平方)表示特征值;{μ}表示特征向量,在振动的物理过程 中表示振型,指示各个位置在不同方向振动幅值之间的比例关系,它不随时间变化。对有阻尼情况,振动方程可转化为:

汽车车身涂装的常用材料(1)..

第一章汽车车身涂装的常用材料 第一节涂料的基本知识 涂料按其属性分为两大类:有机涂料和无机涂料。有机涂料广泛用于金属、木材、塑料等材料表面的保护和装饰;无机涂料主要用于在土建领域。汽车涂装用涂料为有机涂料。 一、涂料的组成与作用 1、涂料的组成 涂料主要由五大类材料组成,如表1-1所示。 油料、树脂是涂料组成中的基础,是主要成膜物质,常称为固着剂或粘接剂。能够把颜料等其它成膜物质粘接起来形成涂料,起到保护表面和装饰的作用。涂料中没有这两个部分,就不能形成牢的涂膜,而且涂料的许多特性,主要取决于这两个部分的性能。 颜料使涂料其有一定的着色能力,呈现一定颜色,增加涂层厚度和遮盖力,起到调色、装饰和标志作用,是涂料中的次要成膜物质。 溶剂包括助溶剂、稀释剂两种。溶剂能溶解并稀释涂料中的成膜物质,改善涂层厚度性能。稀释剂的主要作用是用来调整涂料的粘度,以利于形成均匀光滑的涂层。 辅助材料在涂料中的作用是辅助成膜物质改善涂料性能,如催干剂用来加快涂料的干燥速度,改善涂料性能和成膜后的质量;增塑剂用来提高涂层的韧性;防潮剂用来防止因施工环境湿度太大时引起涂层泛白等问题;此外还有因化剂、抗结皮剂、抗老化剂等。 2、涂料的结构组分 按涂料的组成和结构类型不同,可将涂料区分为溶剂型涂料、水溶性涂料、粉末涂料、光固化涂料等。涂料的组成不同就构成了不同的涂料品种,常用的有清漆、色漆、腻子等。 ①清漆:涂料组分中没有加入颜料和体质颜料,而呈清澈透明的胶质液体 涂料。 ②色漆:涂料组分中加有颜料的不透明的涂料。

③粉末涂料:涂料组分中不含有挥发性物质的无溶剂固态粉末状涂料。这 类涂料有热塑性和热固性两种。 ④腻子:涂料组分中加有大量体质颜料的稠厚浆状体。 3.涂料的作用 涂料是一种成膜物质,涂料是国民经济中一种不可缺少的重要材料。 ⑴保护作用物体表面被涂后,涂料便可使物面与空气、水分、日光以及有 害气体和微生物等隔离,因而可以保护物面、防止腐蚀和老化从而延长使用寿命。对于某些工业制品和机械设备,还可以根据其特殊的工作环境的需要涂以专门涂料,如耐酸、耐碱、耐油、耐高温等性能的涂料,起到保护作有用。 ⑵装饰作用不同民族和不同地区的人民,对颜色有着不同的喜好。涂料 中的颜料能够赋予物体表面各种不同的色彩,从而使其与所处环境的色彩相协调,给人以不同质感的装饰作用。 ⑶特殊作用各种不同颜色的涂料给人们心理带来的不同感觉,可以用其 表达各种示意,如不同颜色图案被用来示出各种交通标志,提醒驾驶员遵守有关交通规则。另外,涂在传递上的污漆,其中的妒忌缓慢渗出,可以杀死生在船底上的海洋生物,从而延长船舶的使用寿命,并保证其航速度。为使导弹、航天器等在飞行中不至于因与大气摩擦产生高热而烧毁。在其表面涂覆一中即耐高温又耐磨擦的涂料,还有用于绝缘、减震、消音、隔热等方面的涂料。 二、涂料的分类、命名和类型 1、涂料的分类 国外的涂料产品都是根据各国的具体情况进行分类的,没有统一的国 际标准,使用不同国家和不同品种的涂料,应首先理解其涂料产品的 类别,否则会导致图装质量事故。 化工部制定了以涂料基料中主要成分膜物质为基础的分类方法,若主要成膜物质为混合树脂时,则按在漆膜中起主要作用的一种树脂为基础作为分类依据。这样,便可根据其类别、名称了解其组成、性能及施工方法等。根据此分类方法,将涂料产品分为17大类,详见表8—2 表8-2 涂料分类表(GB/T2705—1992)

车辆系统振动的理论模态分析

振 动 与 冲 击 第20卷第2期 JOURNA L OF VI BRATION AND SHOCK V ol.20N o.22001  工程应用 车辆系统振动的理论模态分析 Ξ 陶泽光 李润方 林腾蛟 (重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆 400044) 摘 要 将车体和转向架看成弹性体,采用有限元方法,建立用空间梁单元描述的具有50个自由度的车辆系统力 学模型,并以客车为例研究其垂向振动的固有特性,所得结果既反映系统动力学性能,又为动态响应计算和分析打下基础。 关键词:车辆动力学,模态分析,有限元法中图分类号:TH132.41 0 引 言 高速铁路运输以快速、节能、经济、安全和污染小 等优势,在与高速公路和航空等运输形式的竞争中迅速发展起来。列车运行速度的提高给机车车辆提出了许多新要求,带来了新的课题,如大的牵引动力、大的制动功率、剧烈的横向动力作用和更加明显的垂向越轨动力作用、复杂的高速气流、振动和噪声等。其中,振动和噪声是高速列车一个非常重要的问题,它既关系到高速列车运行的安全性,又关系到列车高速运行时的乘坐舒适度。 车辆系统是由车体、转向架构架、轮对,通过悬挂 元件联接起来的机械系统。通常,把车体及装载、转 向架构架及安装部件、轮对及装备视为刚体,作为刚体动力学系统,研究其动力特性[1,2],这方面的技术已比较成熟,有商品化的通用软件可供使用[3]。 本文将车体和转向架看成弹性体,采用有限元法,建立了用六自由度节点空间梁单元描述的车辆系统动力学模型,由于包括车辆的浮沉、点头垂向振动,车辆的横摆、侧滚和摇头横向振动的研究。在建立车辆系统离散化模型的基础上,计算车辆垂向振动的各阶固有频率和振型,为车辆系统的动态响应计算和分析打下基础 。 图1 车辆振动系统的有限元模型 1 车辆的动力学模型 将车辆振动系统简化为图1所示的分析模型,即 由车体、转向架和轮对通过弹簧与阻尼器连接起来的振动系统。其中,将车体和转向架看成空间弹性梁,每 Ξ西南交通大学牵引动力国家重点实验室开放课题基金资助项目 收稿日期:2000-10-10 修改稿收到日期:2000-11-20 第一作者 陶泽光 男,博士,副教授1963年12月生

推荐-白车身材料选用规范 精品

编号 代替 密级商密×级▲ xxxxx设计技术规范 白车身材料选用规范 20XX-07-06制订20XX-02-09发布 xxxxxxxxxx

前言 白车身材料选用是车身设计过程中重要的一环,将直接影响到整车安全性、整车重量、整车开发成本、车身强度和油耗等方面。本规范旨在建立一个白车身材料选用流程,为设计人员提供一个设计参考,便于设计人员尽量选用恰当的材料,在满足车身性能要求的基础上控制好零件的开发成本和车身重量,以达到优化设计的目的。 本规范由xxxxx车身所负责起草; 本规范由xxxxx项目处进行管理和解释; 本规范主要起草人员: 编制: 校核: 审定: 批准: 本规范的版本记录和版本号变动与修订记录

白车身材料选用规范 1 适用范围 本规范适用于M1、N1(轿车和面包车)类汽车白车身零件设计时材料的选用。 2 引用标准 本规范主要引用了xxxx的一些材料选用经验以及宝钢的一些材料标准。 3 涵义 3.1 白车身零件材料的选用流程 3.1.1根据以往车型的开发经验,在整车的开发过程中,白车身材料的选用有下面几个步骤: a)解析参考车,将参考车的白车身解析为片件,通过理化分析等手段确定各零件的材料牌号及材料厚度,并整理一份完整的参考车白车身零部件材料明细。 b)根据新车的市场定位重新确定某些零件的材料,如果新车与参考车的市场定位不同,比如市场定价可能比参考车低,这样白车身制造成本相应的就要被压缩,有些零件的材料必须重新确定,采用价格更便宜的材料代替,比如用普通冷轧钢板替代镀锌钢板、用热轧板替换冷轧板等。 c)与参考车不同结构部分的材料选用,由于造型以及增减配置等原因,会产生与参考车不同的结构,设计时要根据这些结构的具体要求(比如受力情况、零件的复杂程度等),选用适当的材料。 d)与法规相关零件的材料选用,由于新车推出的时间较晚,需要适应的法规要求更加严格,所以参考车的某些结构可能满足不了某些法规要求,那么新车需要改善这些结构,并重新确定这些结构的材料(比如侧碰需要改善B柱和门槛,同时需要采用一些高强度钢板;后碰法规需要改善后横梁结

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