【摘 要】
：
汽车的座椅横梁在碰撞事故中起着保障乘客生存空间的重要作用,对其进行填充优化设计可以有效地提高车辆的安全性能.基于泡沫铝材料高比吸能与轻质的特点,设计了三组泡沫铝与薄壁钢管组成的复合结构,将其填充到汽车的座椅横梁中.通过对座椅横梁填充结构三点弯曲与轴向压缩的有限元模拟,研究了其抗弯曲与抗压缩性能,并对填充方案进行了优化.结果 表明,填充座椅横梁的承弯和轴压承载性能相较于原件分别提升了193.6％和241.4％,并通过模拟车辆侧面碰撞证明了填充座椅横梁提高车辆耐撞性能的有效性.
【机 构】
：
中国科学技术大学近代力学系中国科学院材料力学行为和设计重点实验室,合肥230026;奇瑞汽车股份有限公司,芜湖100192
论文部分内容阅读
汽车的座椅横梁在碰撞事故中起着保障乘客生存空间的重要作用,对其进行填充优化设计可以有效地提高车辆的安全性能.基于泡沫铝材料高比吸能与轻质的特点,设计了三组泡沫铝与薄壁钢管组成的复合结构,将其填充到汽车的座椅横梁中.通过对座椅横梁填充结构三点弯曲与轴向压缩的有限元模拟,研究了其抗弯曲与抗压缩性能,并对填充方案进行了优化.结果 表明,填充座椅横梁的承弯和轴压承载性能相较于原件分别提升了193.6％和241.4％,并通过模拟车辆侧面碰撞证明了填充座椅横梁提高车辆耐撞性能的有效性.
其他文献
利用一种基于变形机制的本构模型对P91钢蠕变行为进行了研究.结合试验数据发现,最小蠕变速率与蠕变过程中的施加应力呈现出明显的指数关系,且与不同的变形机制间存在紧密联系.通过将位错滑移、位错攀移以及晶界滑移三种变形机制引入传统Norton幂律方程,对P91钢在580℃～620℃温度、135 MPa～200 MPa应力条件下的蠕变行为进行模拟分析.结果 表明,利用该模型可以较好地描述P91钢的蠕变曲线,包括蠕变的初始阶段、稳态阶段以及加速阶段.此外,模型计算结果及扫描电镜观察分析进一步表明,在当前温度应力范围
为研究不同运行方式对湍流风及地震作用下海上风力机动力学响应及稳定性影响,以DTU 10 MW海上单桩式风力机为研究对象,采用p-y曲线描述桩基与海底土壤之间的相互作用,基于有限元软件Ansys建立风力机有限元模型,并对其进行结构模态、动力学及屈曲分析.结果 表明:塔架模态振型以扭转和弯曲振动为主,其一阶固有频率介于理想设计区间,风轮旋转不会引发其共振;湍流风对塔顶位移影响最为显著,地震对塔顶侧向位移影响远大于湍流风;地震发生后,塔架等效应力及应变能响应均出现激增现象.启动紧急停机可有效削减塔顶位移、塔架等
针对液体静压导轨在高速启停及变速瞬间切向振动的问题,将磁流变阻尼器应用于机床静压导轨切向运动方向的抑振.建立了系统单自由度振动模型,基于增量谐波平衡算法,以弧长作为控制增量研究了系统的动态响应.通过数值计算发现:磁流变阻尼器抑制静压导轨的振动是可行的;阻尼器控制电流由零逐渐增大时,振动系统幅频响应由硬特性向软特性转变,出现滞后区变窄、消失及二次跳跃现象;不同频率时,系统振幅与阻尼器控制电流关系曲线差别较大,频率较小时,振幅随阻尼器电流的增大而单调减小,而频率较大时,曲线复杂,出现跳跃现象.最后实验验证了磁
针对液压机械传动装置(Hydraulic Mechanical Continuously Variable Transmission,HMCVT)在阶跃负载扰动、变速器输入转速扰动的影响下所引起的输出转速波动问题,以分矩汇速式液压机械传动装置中的泵-马达系统为研究对象,以系统稳速输出为控制目标,提出一种基于扰动补偿的模糊自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)方法.该方法采用模糊控制理论对自抗扰控制中的非线性误差反馈系数进行在线整定,利用扩张状态观测
环模在颗粒饲料加工机械中是一个容易阻塞的核心部件,为了解决现有人力在清堵环模时存在的修复效率低、修复效果差等问题,设计了一种数控环模阻塞修复系统.该系统以ATmega128L为核心,搭建了小型μC/OS-II操作系统;系统采用电机细分驱动配合霍尔传感器完成模孔的精确识别和定位;通过接近开关完成模孔的换行,采用加减速运动控制步进电机带动钻头完成清堵.经过现场调试及应用表明,数控环模阻塞修复系统模孔的定位误差在0.427 mm以内,且平均每小时修复模孔1086个,模孔疏通成功率为99.8％,刮伤模孔概率为0.
针对某运动型大排量摩托车行驶平顺性问题提出一种优化方案.通过摩托车在C级路面上的仿真分析得到表征摩托车行驶平顺性的俯仰振动与垂向振动加速度,并将以上两个指标峰值作为目标响应,采用最优拉丁超立方抽样方法对悬架系统的相关参数进行灵敏度分析与近似建模,基于分析结果采用径向基函数神经网络近似模型进行多目标优化.结果 表明,优化后经实车验证,俯仰振动加速度峰值降低了17.21％,前、后车轮垂向振动加速度峰值分别降低8.11％和24.18％,改善了摩托车行驶平顺性以及验证了该优化方案的有效性.
军用越野车球笼式等速万向节受到的载荷比传统汽车大,且工况恶劣,有可能发生接触磨损,以及大轴间角度下保持架的断裂,因此对恶劣工况下接触应力和保持架强度的研究非常重要.以某典型的军用越野车球笼等速万向节为对象,首先对钢球与内外滚道之间的接触应力进行理论解析和仿真,将仿真和解析结果进行对比,验证仿真模型的正确性;其次,根据万向节关键部位之间的载荷传递关系和物理实验,分析保持架断裂的原因和过程;最后,进行极限轴间角下静扭实验,并对保持架断面进行硬度测试,通过硬度-强度转换关系得到沿厚度的强度分布,结果表明保持架在
以两种不同结构形式的转向架焊接构架为研究对象,采用多轴应力法,依据DVS1612规范,对构架侧梁角焊缝进行疲劳评估.详细阐述了焊缝局部坐标系的构建和材料利用度的计算方法.疲劳评估结果表明:底板角焊缝的疲劳强度主要取决于平行于焊缝的正应力;立板角焊缝的疲劳强度受到各向应力的综合影响,多轴效应十分明显.立板角焊缝比底板角焊缝的材料利用度更高,即侧梁焊缝的疲劳破坏首先发生在立板角焊缝处.不同结构形式构架的焊缝疲劳强度校核相对危险区域大致相同,验证了所述疲劳评估方法的准确性和稳定性,为其他设备的焊缝疲劳评估提供一
为研究2A12铝合金板的抗冲击特性,进行了平头弹体撞击6 mm厚度的铝合金板实验研究,撞击速度范围为120 m/s～330 m/s,分析弹体初始速度对靶板抗冲击性能的影响.由实验数据拟合得到弹体弹道极限和速度曲线,结果表明,随弹体初速的增大,靶板的能量吸收率先骤减后趋于稳定.靶板主要发生剪切冲塞破坏,并且靶板结构变形随弹体初速的增加而减小.此外,基于Abaqus有限元软件,采用修改的J-C本构关系及其失效准则进行弹体撞击靶体的仿真计算,在验证仿真模型有效性的基础上分析靶板失效机理,发现不同冲击速度时靶板失
结合同步器实际结构和工作条件,运用AMESim、Matlab以及Abaqus软件建立同步器换挡动力学模型、摩擦副摩擦接触机理模型以及有限元分析模型,采用热结构耦合法对同步器同步过程中的温度特性进行仿真研究.从同步器力学响应出发,结合同步器摩擦接触机理与热分析理论,对同步器同步阶段摩擦接触区域的热学特性进行建模、仿真与分析,结论表明模型最高温度位置处于在整个摩擦区域中间部位,同步锁环摩擦衬片摩擦面的最高温度为106.0℃,啮合齿圈摩擦锥面的最高温度为78.3℃.通过对同步器摩擦接触面温度场的分析为后续对其摩