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一种新型前副车架的定位结构设计

拖拉机与农用运输车 2024年第1期51卷 66-67,71页

作者：蔡以涛奇瑞汽车股份有限公司安徽芜湖241000

一般前副车架设计有两个定位孔和两个过孔,整车装配时,前副车架先定位至工装上,后随工装一起与车身螺纹孔对齐,再将前副车架两个定位孔通过螺栓紧固至车身上,最后将前副车架两个过孔通过螺栓紧固至车身上,完成前副车架装配。这种前副车... 详细信息

一般前副车架设计有两个定位孔和两个过孔,整车装配时,前副车架先定位至工装上,后随工装一起与车身螺纹孔对齐,再将前副车架两个定位孔通过螺栓紧固至车身上,最后将前副车架两个过孔通过螺栓紧固至车身上,完成前副车架装配。这种前副车架与车身采用自定位结构,依靠螺栓的夹紧力将副车架固定至车身上。由于前副车架支撑着发动机、变速箱、悬架等组件,受载荷较大,整车急加速、急减速时,前副车架将产生滑移,导致异响。为解决这一问题,本文设计了一种新型的前副车架定位结构,并通过VSA仿真分析,给出了相关尺寸及公差,保证前副车架能正常装配。

关键词：前副车架定位结构 VSA

某SUV前副车架强度与疲劳性能仿真与试验研究

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机械强度 2023年第4期45卷 838-844页

作者：刘克铭袁鑫戴羽森辽宁工程技术大学机械工程学院阜新123000

为了提高某前置前驱SUV前副车架的可靠性,对其进行强度与疲劳分析,综合运用有限元方法、多体动力学理论、强度分析理论、疲劳分析理论,通过建立的前副车架三维模型与多体动力学刚柔耦合模型,分析副车架在不同工况下的强度和疲劳特性,并... 详细信息

为了提高某前置前驱SUV前副车架的可靠性,对其进行强度与疲劳分析,综合运用有限元方法、多体动力学理论、强度分析理论、疲劳分析理论,通过建立的前副车架三维模型与多体动力学刚柔耦合模型,分析副车架在不同工况下的强度和疲劳特性,并对副车架进行强度及疲劳试验。仿真结果表明,在直线行驶、转向工况下转向器连接点位置变形量分别为2.924 mm、3.411 mm,稳定杆及扭力臂位置变形量分别为3.383 mm、2.695 mm。强度试验结果表明,在直线行驶、转向工况下转向器连接点位置变形量分别为3.263 mm、3.622 mm,试验数值较仿真结果分别高出11.59%、6.19%;稳定杆连接点及扭力臂连接点变形量分别为3.538 mm、2.957 mm,试验结果较仿真数值分别高出4.58%、9.72%。结果表明试验结果与仿真结果差别并不明显,副车架在各点处变形量符合设计。副车架疲劳试验结果表明,扭力臂疲劳试验80万次、制动力疲劳试验40万次、侧向力疲劳试验80万次后副车架未出现裂纹及塑性变形,副车架疲劳特性满足要求。

关键词：前副车架强度疲劳特性仿真试验

前副车架引起的WOT轰鸣问题优化、解决及质量属性平衡

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小型内燃机与车辆技术 2022年第5期51卷 63-67页

作者：郭志伟张超信连彪魏泽松王国军毛杰吉利汽车研究院(宁波)有限公司浙江宁波315336

乘用车全油门加速(即WOT)轰鸣问题一直是整车NVH性能开发过程中的难点问题,原因在于引起WOT轰鸣问题的根源有很多,比如动力总成的标定,悬置衬套设计的合理性,车身NTF目标把控等。而前副车架作为发动机后悬置或后拉杆的安装载体,如何将... 详细信息

乘用车全油门加速(即WOT)轰鸣问题一直是整车NVH性能开发过程中的难点问题,原因在于引起WOT轰鸣问题的根源有很多,比如动力总成的标定,悬置衬套设计的合理性,车身NTF目标把控等。而前副车架作为发动机后悬置或后拉杆的安装载体,如何将其合理设计是整车属性开发绕不开的话题。优秀的副车架设计需要同时满足整车多方面性能需求,在车型设计开发过程中是有较高挑战性的。通过对某车型进行NVH试验和仿真以及传递路径分析,识别出前副车架在整车上的弯曲模态频率低是在整车WOT时发动机在3 800 r/min附近有轰鸣声的主要原因。为了在新车型NVH开发过程中避免发生类似问题,从概念设计开始,应用拓扑优化、尺寸优化等优化方法,由粗到精逐步细化设计方案,最终锁定优化方案。新副车架本体约束模态频率比上一代车型副车架提升约60 Hz,且减小质量1.8 kg,同时满足了NVH性能要求和底盘轻量化指标,为整车的NVH性能达标提供了必要条件。

关键词： WOT轰鸣前副车架 NVH 模态优化质量平衡

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某前副车架性能分析与轻量化设计

机械强度 2020年第6期42卷 1503-1508页

作者：姜丽红吴庆捷南昌航空大学航空制造工程学院南昌330063

为了校核某前副车架的性能是否满足设计要求,首先基于有限元方法建立前副车架网格模型,对其进行模态性能分析,分析结果表明其前两阶固有频率均高于发动机激励频率,符合动态性能要求。然后对其进行模态试验,试验结果表明其仿真分析具有... 详细信息

为了校核某前副车架的性能是否满足设计要求,首先基于有限元方法建立前副车架网格模型,对其进行模态性能分析,分析结果表明其前两阶固有频率均高于发动机激励频率,符合动态性能要求。然后对其进行模态试验,试验结果表明其仿真分析具有较高的准确度。再建立前悬架多体动力学模型,并根据理论受力分析加载,以此得到其在典型工况下各个外连接点的载荷。再基于惯性释放方法对其进行强度性能分析,分析结果表明其最大应力小于材料屈服值,满足强度特性要求。最后基于集成平台并采用邻域培植多目标遗传算法对其进行轻量化设计,得到其最优的厚度,优化之后其模态性能和强度性能均能够满足要求,其重量成功减轻了9.9%,并且通过了实车道路试验验证。该分析方法为结构性能的获取及其优化设计提供了理论参考和科学借鉴。

关键词：前副车架模态频率强度轻量化

受到随机载荷作用的前副车架疲劳耐久仿真分析

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机械强度 2014年第5期36卷 773-778页

作者：郑松林刘洋冯金芝金晓春李军上海理工大学机械工程学院上海200093 机械工业汽车底盘机械零部件强度与可靠性评价重点实验室上海200093 上海汇众汽车制造有限公司上海200122

针对某车型的前副车架试件,建立起前副车架疲劳寿命分析的试验台有限元模型,进行静强度分析、疲劳仿真分析、虚拟应变信号采集以及损伤计算等工作,对前副车架在台架试验随机载荷作用下的疲劳特性有全面的了解,仿真结果和台架试验结果具... 详细信息

针对某车型的前副车架试件,建立起前副车架疲劳寿命分析的试验台有限元模型,进行静强度分析、疲劳仿真分析、虚拟应变信号采集以及损伤计算等工作,对前副车架在台架试验随机载荷作用下的疲劳特性有全面的了解,仿真结果和台架试验结果具有较高的一致性,进而总结出一套台架试验和仿真分析相结合的前副车架虚拟疲劳分析流程。

关键词：前副车架有限元仿真疲劳分析虚拟应变片损伤计算

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基于尺寸工程的前副车架主定位基准设计

基于尺寸工程的前副车架主定位基准设计

2022中国汽车工程学会年会暨展览会

作者：吴建国王哲贺志瑛王扬昊凌鸿伟重庆长安汽车股份有限公司

某车型设计阶段开展四轮定位参数3DCS仿真分析,提出细化研究相关底盘零部件的装配定位方案。本文从尺寸工程角度对前副车架多种装配定位方案的特点及对应的关重点尺寸精度进行分析,综合考虑结构设计、工艺要求和开发成本等,推荐合适的... 详细信息

某车型设计阶段开展四轮定位参数3DCS仿真分析,提出细化研究相关底盘零部件的装配定位方案。本文从尺寸工程角度对前副车架多种装配定位方案的特点及对应的关重点尺寸精度进行分析,综合考虑结构设计、工艺要求和开发成本等,推荐合适的装配定位方案及设计前副车架主定位基准,为其他底盘零部件的主定位基准设计提供参考。

关键词：定位参数 3DCS 前副车架主定位基准

来源： cnki会议评论

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前副车架振动特性分析及其优化设计

机械设计与研究 2018年第6期34卷 172-175页

作者：钟自锋华东交通大学交通运输与物流学院南昌330013

为了解决某SUV在高速时产生的振动与噪声问题,基于前副车架有限元分析模型和自由模态计算对其进行振动特性分析,获取其低阶模态频率及其阵型,分析结果表明其第1阶扭转频率处于发动机激励频率范围之内,将引起前副车架产生共振,从而产生... 详细信息

为了解决某SUV在高速时产生的振动与噪声问题,基于前副车架有限元分析模型和自由模态计算对其进行振动特性分析,获取其低阶模态频率及其阵型,分析结果表明其第1阶扭转频率处于发动机激励频率范围之内,将引起前副车架产生共振,从而产生剧烈振动和噪声。基于霍克-吉维斯直接搜索法对前副车架的料厚进行优化设计,得到了各个零部件最优的厚度值,分析结果表明优化之后其前4阶模态频率均有所提高,并且均处于发动机的激励频率范围之外,能够避免发生共振,满足模态设计要求。对前副车架的优化方案进行模态试验,试验结果表明其模态频率及其阵型的测试值与仿真值基本一致。整车道路试验结果表明优化之后前副车架的振动明显减少,最终成功解决了该故障问题。

关键词：前副车架振动模态分析优化设计模态试验

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前副车架自动检具动力学分析与研究

前副车架自动检具动力学分析与研究

作者：焦欢庆中北大学

学位级别：硕士

汽车前副车架生产过程中需要在线快速、高效地检测其几何参数,采用自动检测系统可提高检测效率。在自动检测过程中,利用气缸将检测机构送进到结构件上的孔、轴及其他位置,当相对尺寸变化时,会带动检测机构运动,通过与检测结构连接的传... 详细信息

汽车前副车架生产过程中需要在线快速、高效地检测其几何参数,采用自动检测系统可提高检测效率。在自动检测过程中,利用气缸将检测机构送进到结构件上的孔、轴及其他位置,当相对尺寸变化时,会带动检测机构运动,通过与检测结构连接的传感器读出相应数据,再经过信息处理方法计算出结构件的相关几何参数。但前副车架是形状复杂的薄壁焊接结构件,厚度约为2mm,其定位夹紧和检测时都需要气缸带动相关机构运动,当气缸气压发生变化和波动时对检测结果影响非常大;用于检测的位移传感器对振动非常敏感,而自动检具利用气缸进行定位夹紧和带动检测机构,其振动是不可避免的,这也对检测结果造成了影响。为了解决上述问题,完善自动检测系统,本文主要工作如下:(1)分析前副车架结构的特点,对已有的前副车架自动检测系统用CATIA软件构建其三维模型,分析自动检测系统各构件的结构及检测原理。(2)利用Hyper Mesh进行前副车架网格的划分,建立其有限元模型,将模型导入ABAQUS软件进行动力学分析,包括模态分析及瞬态响应分析,并对结构加气压力载荷,得出不同载荷下各位置的变形情况。(3)由于自动检测过程中气压对检测结果的影响,采用多项式回归分析法,得出气压和前副车架各主要尺寸的偏差关系式,利用粒子群优化算法,将前副车架主要尺寸的总体偏差和作为适应度函数,迭代寻优得最佳气压0.4578MPa。(4)通过研究0.4578MPa气压载荷下稳定加强板的瞬态动力学分析结果,发现测量时刻的选取对于尺寸测量精度有较大的影响。通过分析最优气压下稳定加强板三个安装孔和左侧孔各时刻的位移变形,确定传感器数据读取的最佳时间是在卸载载荷2s左右。前副车架自动检测系统在汽车生产现场使用情况表明,自动检测系统可以胜任检测要求,经过完善的检测系统,具有较高的检测精度,提高了企业的生产效率。

关键词：前副车架自动检具 Hyper Mesh ABAQUS 粒子群优化算法模态分析

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前副车架试验台系统设计与分析

前副车架试验台系统设计与分析

作者：刘洋上海理工大学

学位级别：硕士

随着汽车工业的发展和相应法规的完善,各国对汽车的安全性能提出了更高的要求,耐久性试验成为轿车研发最为关键的环节之一。目前,国内的耐久性试验主要集中在用户道路试验和试车场道路试验等室外试验上,这一过程不仅周期较长而且成本较... 详细信息

随着汽车工业的发展和相应法规的完善,各国对汽车的安全性能提出了更高的要求,耐久性试验成为轿车研发最为关键的环节之一。目前,国内的耐久性试验主要集中在用户道路试验和试车场道路试验等室外试验上,这一过程不仅周期较长而且成本较高。随着计算机仿真技术的快速发展,将CAE技术运用于汽车零部件的耐久性试验中逐渐成为主流趋势,借助虚拟仿真技术在开发初期及早发现存在的问题并加以改进,能有效缩短试验周期,减少试验费用,优化研发流程。本文以某车型的前副车架试验台系统为研究对象,建立了前副车架试验台系统的有限元模型,包括前副车架试件和六立柱夹具两部分,并对系统进行静态和动态精度验证,证明模型具有较高的精度。建立了一套轿车前副车架的疲劳耐久性试验仿真分析流程。该流程通过两种分析软件的综合应用,实现了包含静强度分析、模态分析、疲劳危险点位置的预测、虚拟应变片载荷采集、危险点损伤计算和寿命评估等技术环节的连续运用。经台架试验验证,流程涉及的分析计算具有较高的准确性,这套方法能帮助研发人员摆脱了物理样机试验的约束,在设计初期及时发现试件存在的问题,节约了试验成本,有推广应用价值。借助于系统的有限元模型,从夹具层面分析影响台架试验的多种关键因素,包括试件-夹具的连接刚度、试件-夹具连接点处的动刚度、夹具的固有频率、夹具的疲劳强度特性等,确定出了实际台架试验中夹具容易疲劳失效的原因,提出了夹具优化设计方案。本文完成的工作和建立的仿真分析流程,可为汽车大型结构件疲劳耐久试验的台架方案设计与制造提供技术指导,确保试验过程和结果的正确性。

关键词：前副车架静应力分析模态分析疲劳耐久仿真夹具设计